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在国防科技工业领域，无论是推进大飞机、高速列车、电动汽车等重点工程，还是发展电子信息、节能环保等重要产业，还是海洋开发、情报信息和军事装备等国防军事和工业领域都面临着一系列关键材料技术突破的问题，材料技术突破是体现一个国家综合实力与技术创新标志之一。

随着现代军事科技的不断发展，促使各国对武器装备的性能提出了更高的要求。由于军用新材料能够满足武器材料强韧化、轻量化、多功能化和高效化的发展要求，促使军工新材料的研究十分繁荣。

先进金属结构材料

1.变形镁合金

变形镁合金有很高的比强度、比刚度和塑性，是航空航天领域中最有前途的金属结构材料之一，座舱架、吸气管、导弹舱段、壁板、蒙皮、直开机上机闸等大都采用镁理合金制件。有研究表明采用镁合金部件代替铝合金，可以解决铝合金机翼的疲劳问题。目前，对于镁合金的研究和开发已基本成熟，多个品牌的变形镁合金已经开发出来。例如:耐热镁合金、耐蚀镁合金、阻燃镁合金、高强韧镁合金以及超轻变形Mg-Li 合金。其中，模鲤合金的研究十分活跃，美国、日本、俄罗斯在理论和应用开发方面都做了不少研究，我国也有一些单位进行前期研究，如东北大学和哈尔滨工业大学。目前主要应用在歼击机和枪械方面。如喷气式歼击机"洛克希德 F-80"以及"仔细"轰炸机都应用这类镁合金。耐热镇合金目前主要在往稀土镁合金方向研究，如美国开发的QE22和WE44 模合金具有相当高的高温强度，以运用到直径1m 的"维热尔"火箭壳体的制作上，提高了其飞行性能。阻燃镁合金目前的研究也是向稀土化方向发展。这方面上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心研究成果丰硕，他们开发出的加入镁和稀土元素的镁合金己成功的应用到了轿车变速箱壳盖的工业试验，相信在武器要求强量化背景下，这种镁合金在军事工业上会有很大的应用前景。

2. 先进钛合金

钛是20世纪80年代走向工业化生产的一种重要金属。也是一种对经济和国防具有重要意义的新型金属。钛合金与镁合金相似，它密度小、强度高、耐高温和抗腐蚀性好等优点，在航空航天和军事领域中获得了广泛应用，包括军用、民用飞机、航空发动机、导弹。舰艇、核反应堆以及轻型火炮等。为了扩大钛合金在军事方面的用途，主要进行了以下几个方面的研究。(1)高强韧性，美国开发的Ti 1023 钛合金抗拉强度高、断裂韧性高、耐疲劳性好、锻造性能优良，己应用在B777 飞机起落架系统和火箭发动机推进剂储箱和导管等部件。另外美国铁金属公司 Timet 分部研制的一种新型抗氧化、超高强钛合金β21S，在690摄氏度具有良好的抗氧化性能，可在540摄氏度下长期工作。冷、热加工性能优良，可制成 0.064mm的箱材。己被美国国家宇航局确定用作硅/钛复合材料的基体材料，并将用于美国航天飞机的机身和机翼壁板。(2) 耐高温性，这项工作开始于20世纪50年代初期，英国、美国和俄罗斯在这方面具有先进水平，英国的 IMI829 IMI834钛合金，美国Ti100 、俄罗斯的 T1 8Y BT36BT37 已经用在了军用飞机发动机上。(3) 阻燃性， 20世纪80年代美国的两家公司研制出对持续燃烧不敏感的钛合金 Alloy C (Ti-1270) , 它具有较高的室温强度，并具有良好的室温和高温塑性、蠕变和疲劳性能，己用于F119发动机。我国研制的Ti-40阻燃性能与美国的Ti- 1270相当，也用于我国新型的战斗机发动机上。我国的600摄氏度高温钛合金TI60 还处于研制阶段。

3.超高强度钢

超高强度钢是屈服强度和抗拉强度分别超过1200 Mpa和1400 Mpa的钢，它是为了满足飞机结构上要求高比强度的材料而研究和开发的。Aermet100 是美国 Carpenter 技术公司研制的高合金超高强度钢。己披用于F-22 F一 18E/F 等先进飞机的起落架。美国近期又开发出一种后继钢，称Aermet 310 ，比 Aermet100 强度高10 %, Klc达70MPa。 SFGH ENNANOHITEN ERW HISTORY 是日本]F公司最近开发出的几种高强度钢。其中 SFGHIT因为含Nb系列高强度IF 钢板，主要应用对象是汽车车身外板， NANOHITEN 是强度级别为780MPa 的热轧钢板，其特点是塑性好、扩孔率高，具有优良的翻边成形性能和稳定的力学性能。可应用于各类加强件、臂类与梁类零件。 ERW和HISTORY是JFE 针对飞机悬架系零部件开发的高强度铜管，强度级别也是780 MPa 。该材料具有良好的液压成形性能。己开始应用于飞机悬架系统的臂类零件。Stelco 公司最近开发出了一种代号为 SteIR MM 的高强度微合金，具有良好的断裂韧性，经试验其断裂韧性比普通钢高 22% 左右，并己投放市场。国内发动机、直升机传动材料技术十分落后，北京航空材料研究院己自主开发出适应某型号飞机发动机的刚强度钢。

4. 金属间化合物

金属间化合物材料技术仍处在探索发展阶段，美国 GE 公司将 Ti-48Al-2Nb-2Cr 型合金精铸成 CF6-80CZ 发动机涡轮叶片。地面试车取得成功。惠普公司也拟根据 Caesar计划在 F119发动机上试车。对镍铝化台物也在进行广泛的研究工作，俄罗斯近年开发成功了 BKHA-1B和BKHA-2M，前者以 N13Al 为基、后者以N3Al+NaA 为基。己分别用于发动机静子叶片和导向叶片涂层材料。国外在锯基体中加入 Si ，形成Nb3SiNb 3Si2 金属间化合物。作为增强体，形成Nb-Si 复合材料，其耐温能力比单晶合金提高 200 ~ 300.C。

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复合材料

材料科学的发展造就了高强度、高模量、低比重的碳纤维，从而掀开了先进复合材料的时代。日本于1955 年首先发明了聚丙烯腊 (PAN)基碳纤维，并于 60 年代初进入工业化生产， 70 年代中期诞生了以碳纤维为增强相的先进复合材料。碳基增强具有无可比拟的高比强度及高比刚度性质及耐腐蚀、耐疲劳特性，非常适用于航空飞机和航天飞机。PAN 碳基纤维较早时候是 T300 级别的用于武器装备上， 20 世纪 60 年代末，美国开发出了棚纤维增强的环氧树脂复合材料， 1971 年成功应用于F-14 战斗机尾翼上，此后又有 F-15、F-16 、米格 -29、幻影 2000 F/A-18等复合材料尾翼问世。此时一般一架军用飞机的垂尾、平尾全采用复合材料，可占总重的 5% 左右。经过以后的发展，目前的飞机上复合材料用量到 20% ~ 50% 不等，如美国的B-2 战斗机大约占 50% 左右，机身大部分为复合材料。

复合材料除了在军用飞机上有突出贡献，在导弹弹头上也大量应用，符合材料最早应用在导弹弹头的是层压玻璃/酣醒复合材料，后 来发现不足，产生了模压高硅氧/ 酣睡。目前，科学家开发出了更好 的碳/碳复合材料，碳/碳复合材料具有低密度