金属玻璃
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未来航母对新材料的需求
材料汇· 2025-09-27 23:57
航母建设里程碑事件 - 歼-15T、歼-35和空警-600舰载机在福建舰上成功实施弹射起飞和着舰训练,标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力,为后续各型舰载机融入航母编队体系打下良好基础,在我国航母建设发展历程中具有里程碑意义[1] 未来航母材料性能要求 - 未来航母作为海上作战平台的核心装备,对材料性能的要求将呈现多维度、高标准的特征[3] 轻量化与高强度材料 - 碳纤维复合材料因其强度比钢大、密度比铝小,且耐腐蚀、耐高温,将成为航母甲板、舰体结构的关键材料,例如F-35战机通过35%的碳纤维复合材料实现减重[4] - 金属3D打印拓扑优化通过拓扑优化设计实现部件轻量化,同时保持结构强度,美国陆军已用该技术制造坦克车体,成本降低且性能提升[5] - 金属玻璃(非晶合金)具有极高的强度和弹性极限,耐磨耐腐蚀,非常适合制造对疲劳寿命和精度要求极高的部件,如高性能弹簧、紧固件和轴承,能在减重的同时显著提升设备的可靠性和寿命[5] - 连续纤维增强热塑性复合材料相比热固性复合材料,具有更好的抗冲击性和可回收性,适合用于制造航母上大型的次承重结构件,如内部壁板和设备舱盖[5] 耐极端环境性能材料 - 耐高温材料需采用钛合金或陶瓷基复合材料,航母甲板需承受舰载机起降时的高温尾焰[7] - 抗腐蚀材料需具备抗盐雾腐蚀能力,如不锈钢或特殊涂层技术,长期海洋环境要求材料具备抗盐雾腐蚀能力[8] - 超高温陶瓷及其基复合材料主要用于应对舰载机起降时超过2000°C的极端高温尾流,其耐热性优于金属和常规CMC,是制造尾喷口偏流板、甲板防焰区域的理想选择,能有效保护甲板结构和下方的关键设备[8] - 自修复防腐涂层中包覆缓蚀剂微胶囊,当涂层划伤时自动释放修复物质,实现长效主动防腐[9] 快速制造与维修能力技术 - 3D打印技术可快速修复齿轮、联轴器等非标零件,中国海军已实现战舰齿轮的舰上打印修复[11] - 增材制造技术如金属3D打印可缩短复杂部件生产周期,如中国航天科工集团用于导弹部件制造[12] - 先进冷喷涂技术是一种固态增材制造技术,可将金属粉末高速喷涂在损伤部位,实现低温、原位修复,对基体材料影响小[13] - 数字化快速模具技术结合3D打印和数控加工,快速制造用于复合材料成型的模具,大幅缩短新部件研发与备件制造周期[14] 电磁兼容与隐身性能材料 - 电磁屏蔽材料如碳纤维复合材料兼具导电性,可减少电磁信号泄露[16] - 隐身涂层需结合雷达吸波材料(RAM)降低航母雷达反射截面积[17] - 超材料可实现对雷达波、声波等特定波段的奇异操控,用于开发更轻薄、频带更宽的隐身蒙皮[18] - 智能蒙皮结构将传感、致动元件集成于复合材料中,实现表面电磁特性的动态可调,增强隐身适应性[19] 供应链安全与国产化 - 战略材料自主可控如稀土元素钐的供应直接影响军工生产,中国已通过断供策略影响西方弹药供应链[21] - 信创适配规范要求军工材料需基于国产芯片和操作系统开发,确保供应链安全,2025年新规要求军工材料需基于国产芯片和操作系统开发[22] - 材料基因工程技术利用高通量计算与实验,加速新材料的发现与工程化应用,快速实现关键材料的自主可控[23] 智能化与多功能集成材料 - 智能材料如形状记忆合金可自适应环境变化,提升航母结构自修复能力[25] - 多功能复合材料兼具结构承载、能源存储(如超级电容)等特性,减少航母系统复杂度[26] - 压电材料与摩擦纳米发电机将舰体振动、人员行走等机械能转化为电能,为分布式传感器网络供电,实现能源自供给[27] - 量子点材料用于新型显示与照明系统,功耗更低、亮度更高,提升舰载信息系统的效率和可靠性[28] 抗冲击与宽温域性能材料 - 高性能阻尼合金具有高内耗特性,能有效吸收机械振动和冲击波能量,用于关键设备基座,提升设备抗冲击能力[30] - 宽温域密封与润滑材料在极地至热带海域都能保持弹性与润滑性能,确保武器装备和机械系统在各种气候下的可靠性[31] 先进动力系统材料 - 高性能透平叶片材料如定向凝固或单晶高温合金、陶瓷基复合材料,用于提升舰艇燃气轮机或未来核动力系统的热效率[33] - 热电转换材料将动力系统的废热直接转化为电能(碲化铋(Bi₂Te₃)),提高全舰能源利用效率[34] - 燃料包壳材料如锆合金(先进Zr-Sn-Nb合金)、硅碳复合材料(SiC/SiC)、高熵合金等,反应堆压力容器材料,高温超导带材等[35] 声学隐身与降噪材料 - 声学超结构材料针对潜艇主要探测频段,设计特殊的声学结构,实现高效、选择性吸声[36] - 隔声复合材料采用多层异质结构设计,兼顾隔声性能与轻量化要求,用于舱壁和机舱隔音[37] 仿生与可持续材料 - 生物基复合材料以天然纤维(如亚麻、竹纤维)为增强体,部分替代玻璃纤维或碳纤维,降低环境足迹[39] - 光催化自清洁涂层利用纳米二氧化钛等材料,在光照下分解表面污染物,减少维护需求,保持舰体清洁[40]
传苹果折叠iPhone将采用金属玻璃铰链
WitsView睿智显示· 2025-04-03 16:57
苹果折叠屏幕iPhone铰链材料选择 - 苹果折叠屏幕iPhone的铰链材料选择了金属玻璃 金属玻璃具有无序的原子排列 使其更能抵抗弯曲、变形和凹陷 硬度是钛合金的2.5倍 [1] - 金属玻璃具有光滑、有光泽的表面 在外观上与不锈钢相似 [1] 金属玻璃的性能优势 - 金属玻璃具有出色的耐腐蚀性 确保铰链在各种环境条件下都能保持长久的使用寿命 [2] - 铰链是折叠设备中承受最大压力的部件 金属玻璃的抗弯曲和耐磨损特性有助于屏幕保持平坦 减少可见折痕的形成 [2] 苹果在关键部件中的应用 - 苹果之前曾在较小的组件(如SIM卡弹出针)中使用金属玻璃 折叠iPhone将是该公司首次在关键机械部件中大规模使用该材料 [4] - 苹果的折叠iPhone在展开时将配备7.8英寸的主显示屏和5.5英寸的封面显示屏 预计采用类似于三星Galaxy Z Fold的书本式设计 [4] 行业研究相关信息 - 智能手机面板价格和预测月度报告覆盖6.1英寸及以上尺寸面板 更新频率为月度 调查对象包括主要中国、日本和韩国面板制造商/品牌 [10]