ทบทวนสถานะแอปพลิเคชันและแนวโน้มการพัฒนาของ 16 วัสดุใหม่ที่สำคัญทางทหาร (1)

เทคโนโลยีวัสดุเป็นสาขาที่สำคัญมากในแผนการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของประเทศต่างๆทั่วโลก ร่วมกับเทคโนโลยีสารสนเทศเทคโนโลยีชีวภาพและเทคโนโลยีพลังงานได้รับการยอมรับว่าเป็นเทคโนโลยีชั้นสูงที่ครอบคลุมสถานการณ์โดยรวมของมนุษยชาติในสังคมปัจจุบันและเป็นระยะเวลานานในอนาคต เทคโนโลยีชั้นสูงเทคโนโลยียังเป็นเทคโนโลยีสำคัญของอุตสาหกรรมสมัยใหม่ที่สนับสนุนอารยธรรมมนุษย์ในปัจจุบันและยังเป็นพื้นฐานสำคัญที่สุดสำหรับการป้องกันประเทศของประเทศ อุตสาหกรรมการป้องกันมักเป็นผู้ใช้ลำดับความสำคัญของความสำเร็จด้านเทคโนโลยีวัสดุใหม่และการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุใหม่มีบทบาทอย่างเด็ดขาดในการพัฒนาอุตสาหกรรมการป้องกันและอาวุธและอุปกรณ์

ความสำคัญเชิงกลยุทธ์ของวัสดุทางทหารใหม่วัสดุทางทหารใหม่เป็นพื้นฐานของอาวุธและอุปกรณ์รุ่นใหม่และยังเป็นเทคโนโลยีสำคัญในด้านการทหารของโลกปัจจุบัน เทคโนโลยีวัสดุใหม่ทางทหารเป็นเทคโนโลยีวัสดุใหม่ที่ใช้ในสนามทหารซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการใช้อาวุธและอุปกรณ์ที่ทันสมัยและเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีชั้นสูงทางทหาร ประเทศต่างๆทั่วโลกให้ความสำคัญกับการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุทางทหารใหม่ การเร่งการพัฒนาเทคโนโลยีวัสดุทางทหารใหม่เป็นสิ่งสำคัญที่จำเป็นสำหรับการรักษาความเป็นผู้นำทางทหาร

สถานะการใช้งานของวัสดุทางทหารใหม่วัสดุทางทหารใหม่สามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: วัสดุโครงสร้างและวัสดุการทำงานตามการใช้งานของพวกเขา พวกเขาส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินอุตสาหกรรมการบินและอวกาศอุตสาหกรรมอาวุธและอุตสาหกรรมการต่อเรือ
วัสดุโครงสร้างทางทหาร 1. โลหะผสมอลูมิเนียมอลูมิเนียมเป็นวัสดุโครงสร้างโลหะที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรมทหาร อลูมิเนียมอัลลอยด์มีลักษณะของความหนาแน่นต่ำความแข็งแรงสูงและประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดี ในฐานะที่เป็นวัสดุโครงสร้างมันสามารถทำเป็นโปรไฟล์ท่อแผ่นที่มีผ้าพันคอสูงของส่วนข้ามที่หลากหลายเนื่องจากประสิทธิภาพการประมวลผลที่ยอดเยี่ยมเพื่อให้การเล่นเต็มไปด้วยศักยภาพของวัสดุและปรับปรุงความแข็งแกร่งและความแข็งแรงของส่วนประกอบ . ดังนั้นอลูมิเนียมอัลลอยด์จึงเป็นวัสดุโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาที่ต้องการสำหรับอาวุธที่มีน้ำหนักเบา ในอุตสาหกรรมการบินอัลลอยอลูมิเนียมส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตสกินเครื่องบินกำแพงกั้นคานยาวและบาร์ที่มีเกียรติ ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศอัลลอยอลูมิเนียมเป็นวัสดุสำคัญสำหรับยานพาหนะเปิดตัวและชิ้นส่วนโครงสร้างยานอวกาศ ในด้านอาวุธอัลลอยอลูมิเนียมได้ถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในยานพาหนะต่อสู้ทหารราบและยานพาหนะขนส่งเกราะ ปืนปืนครกที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้ยังใช้วัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมใหม่จำนวนมาก ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการใช้โลหะผสมอลูมิเนียมในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศลดลง แต่ก็ยังคงเป็นหนึ่งในวัสดุโครงสร้างหลักในอุตสาหกรรมการทหาร แนวโน้มการพัฒนาของโลหะผสมอลูมิเนียมคือการติดตามความบริสุทธิ์สูงความแข็งแรงสูงความเหนียวสูงและความต้านทานอุณหภูมิสูง โลหะผสมอลูมิเนียมที่ใช้ในอุตสาหกรรมการทหารส่วนใหญ่รวมถึงโลหะผสมอลูมิเนียม-ลิเธียมอัลลอยอลูมิเนียมคอปเปอร์ (ซีรีส์ 2000) และโลหะผสมอลูมิเนียม-ซินมามิเนียม (7000 ซีรีส์) โลหะผสมอลูมิเนียม-ลิเธียมใหม่ใช้ในอุตสาหกรรมการบินและคาดการณ์ว่าน้ำหนักของเครื่องบินจะลดลง 8 ~ 15%; โลหะผสมอลูมิเนียม-ลิเธียมจะกลายเป็นวัสดุโครงสร้างของผู้สมัครสำหรับยานอวกาศและเปลือกขีปนาวุธที่มีผนังบาง ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมการบินและอวกาศความสำคัญของการวิจัยของโลหะผสมอลูมิเนียม-ลิเธียมยังคงยังคงแก้ปัญหาความเหนียวที่ไม่ดีในทิศทางความหนาและลดค่าใช้จ่าย 2. แมกนีเซียมอัลลอยด์เป็นวัสดุโลหะวิศวกรรมที่เบาที่สุดแมกนีเซียมอัลลอยด์มีชุดคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์เช่นแรงโน้มถ่วงเฉพาะแสงความแข็งแรงเฉพาะสูงและความแข็งที่เฉพาะเจาะจงการหน่วงที่ดีและการนำความร้อนความสามารถในการป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่งและการลดการสั่นสะเทือนที่ดี ตอบสนองความต้องการของทุ่งทหารเช่นการบินและอวกาศอาวุธและอุปกรณ์ที่ทันสมัย โลหะผสมแมกนีเซียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ทางทหารเช่นกรอบที่นั่งถังกระจกของผู้บัญชาการกระจกของมือปืนบ้านกล่องเกียร์ที่นั่งกรองเครื่องยนต์ทางเข้าน้ำและท่อทางออกที่นั่งผู้จัดจำหน่ายอากาศ ตัวกรองน้ำมัน, ฝาครอบวาล์ว, เครื่องช่วยหายใจและชิ้นส่วนยานพาหนะอื่น ๆ ; ช่องทางยุทธวิธีการป้องกันขีปนาวุธป้องกันขีปนาวุธและสกิน Aileron, แผงผนัง, กรอบการเสริมแรง, แผ่นหางเสือ, กำแพงกั้นและชิ้นส่วนขีปนาวุธอื่น ๆ ; เครื่องบินขับไล่เครื่องบินทิ้งระเบิด, เครื่องบินทิ้งระเบิด, เฮลิคอปเตอร์, เครื่องบินขนส่ง, เรดาร์ทางอากาศ, ขีปนาวุธบนพื้นผิวสู่อากาศ, ยานพาหนะยิง, ดาวเทียมและส่วนประกอบยานอวกาศอื่น ๆ โลหะผสมแมกนีเซียมมีน้ำหนักเบาดีในความแข็งแรงและความแข็งที่ดีการลดการสั่นสะเทือนการรบกวนด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและความสามารถในการป้องกันที่แข็งแกร่งซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของผลิตภัณฑ์ทางทหารสำหรับการลดน้ำหนักการดูดซับเสียงการดูดซับแรงกระแทกและการป้องกันรังสี มันอยู่ในตำแหน่งที่สำคัญมากในการก่อสร้างการบินและอวกาศและการป้องกันประเทศและเป็นวัสดุโครงสร้างสำคัญที่จำเป็นสำหรับเครื่องบินดาวเทียมขีปนาวุธนักสู้รถถังและอาวุธและอุปกรณ์อื่น ๆ 3. โลหะผสมไทเทเนียมไทเทเนียมมีความแข็งแรงแรงดึงสูง (441 ~ 1470MPA) ความหนาแน่นต่ำ (4.5G/cm³) ความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมความแข็งแรงของความอดทนอุณหภูมิสูงที่ 300 ~ 550 องศาและความเหนียวอุณหภูมิต่ำที่ดี วัสดุโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบา ไทเทเนียมอัลลอยมีลักษณะการทำงานของ superplasticity ด้วยการใช้เทคโนโลยีพันธะการกระจายแบบพลาสติกแบบ superplastic อัลลอยสามารถทำเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างที่ซับซ้อนและมิติที่แม่นยำด้วยพลังงานและการบริโภควัสดุเพียงเล็กน้อย การประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียมในอุตสาหกรรมการบินส่วนใหญ่จะทำชิ้นส่วนโครงสร้างลำตัวของเครื่องบิน, อุปกรณ์เชื่อมโยงไปถึงคานรองรับแผ่นดิสก์คอมเพรสเซอร์เครื่องยนต์ใบมีดและข้อต่อ; ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศโลหะผสมไทเทเนียมส่วนใหญ่จะใช้ในการทำส่วนประกอบที่รับน้ำหนักเฟรมถังก๊าซถังแรงดันปลอกปั๊มกังหันเครื่องยนต์จรวดและหัวฉีดและชิ้นส่วนอื่น ๆ ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 มีการใช้ไทเทเนียมบริสุทธิ์อุตสาหกรรมเพื่อผลิตโล่ความร้อนฝาครอบหางเบรกความเร็วและส่วนอื่น ๆ ของลำตัวด้านหลังบนเครื่องบินทหารบางลำ ในปี 1960 การประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียมในโครงสร้างเครื่องบินขยายไปสู่การเลื่อนพนัง, กำแพงกั้นที่รับน้ำหนัก, ลำแสงเกียร์เชื่อมโยงไปถึงและโครงสร้างแบกโหลดหลักอื่น ๆ ; ตั้งแต่ปี 1970 การใช้โลหะผสมไทเทเนียมในเครื่องบินทหารและเครื่องยนต์เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตั้งแต่นักสู้ไปจนถึงเครื่องบินทิ้งระเบิดทหารขนาดใหญ่และเครื่องบินขนส่ง การใช้งานในเครื่องบิน F14 และ F15 คิดเป็น 25% ของน้ำหนักโครงสร้างและการใช้งานในเครื่องยนต์ F100 และ TF39 สูงถึง 25% และ 33% ตามลำดับ หลังจากปี 1980 วัสดุโลหะผสมไทเทเนียมและเทคโนโลยีกระบวนการได้รับการพัฒนาต่อไปและเครื่องบิน B1B ต้องใช้ไทเทเนียม 90402 กิโลกรัม ในบรรดาโลหะผสมไทเทเนียมที่มีอยู่สำหรับการบินและอวกาศที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดคือประเภทอเนกประสงค์ A+B Ti -6 Al -4 V อัลลอย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเวสต์และรัสเซียได้พัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมสองประเภทใหม่อย่างต่อเนื่องคือโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงสูงความแข็งแรงสูงเชื่อมได้และเป็นโลหะผสมไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมที่มีอุณหภูมิสูง โลหะผสมไทเทเนียมขั้นสูงทั้งสองนี้มีโอกาสในการใช้งานที่ดีในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศในอนาคต

ด้วยการพัฒนาของสงครามสมัยใหม่กองทัพต้องการระบบปืนครกขั้นสูงที่มีอเนกประสงค์ด้วยพลังที่ยิ่งใหญ่ระยะยาวความแม่นยำสูงและความสามารถในการตอบสนองอย่างรวดเร็ว หนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญของระบบปืนครกขั้นสูงคือเทคโนโลยีวัสดุใหม่ ป้อมปืนใหญ่ที่มีน้ำหนักเบาของปืนใหญ่ส่วนประกอบและยานเกราะโลหะขนาดเล็กเป็นเทรนด์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการพัฒนาอาวุธ ภายใต้หลักฐานของการสร้างความมั่นใจในการเปลี่ยนแปลงและการป้องกันโลหะผสมไทเทเนียมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอาวุธกองทัพบก การใช้อัลลอยไทเทเนียมในเบรกหดตัวของปืนใหญ่ 155 ตัวไม่เพียง แต่ลดน้ำหนัก แต่ยังลดการเสียรูปของกระบอกปืนที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงช่วยเพิ่มความแม่นยำในการถ่ายภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนประกอบที่มีรูปทรงซับซ้อนบางส่วนในถังต่อสู้หลักและขีปนาวุธอเนกประสงค์เฮลิคอปเตอร์-แอนติบอดีสองถังสามารถทำจากโลหะผสมไทเทเนียมซึ่งไม่เพียง แต่ตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ แต่ยังลดค่าใช้จ่ายในการประมวลผลของส่วนประกอบ เป็นเวลานานในอดีตการประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียมถูก จำกัด อย่างมากเนื่องจากต้นทุนการผลิตที่สูง ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาประเทศต่างๆทั่วโลกกำลังพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียมราคาถูกในขณะที่ลดต้นทุนพวกเขายังต้องปรับปรุงประสิทธิภาพของโลหะผสมไทเทเนียม ในประเทศของฉันค่าใช้จ่ายในการผลิตของโลหะผสมไทเทเนียมยังคงค่อนข้างสูง ด้วยการเพิ่มขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปของการใช้โลหะผสมไทเทเนียมการค้นหาต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่าเป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการพัฒนาโลหะผสมไทเทเนียม 4. วัสดุคอมโพสิต 4.1 วัสดุคอมโพสิตคอมโพสิตที่ใช้เรซินวัสดุคอมโพสิตที่ใช้เรซินมีความสามารถในการสร้างที่ดีความแข็งแรงเฉพาะสูงโมดูลัสเฉพาะสูงความหนาแน่นต่ำความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าการดูดซับแรงกระแทกความต้านทานการกัดกร่อนทางเคมีคุณสมบัติอิเล็กทริกที่ดี ลักษณะและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการทหาร วัสดุคอมโพสิตที่ใช้เรซินสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: เทอร์โมเซตติ้งและเทอร์โมพลาสติก วัสดุคอมโพสิตที่ใช้เรซิ่นเทอร์โมเซ็ตเป็นวัสดุคอมโพสิตชนิดหนึ่งที่ใช้เรซินเทอร์โมเซตติ้งต่างๆและเพิ่มด้วยเส้นใยเสริมต่าง ๆ ในขณะที่เรซินเทอร์โมพลาสติกเป็นสารประกอบโพลีเมอร์เชิงเส้นชนิดหนึ่งที่สามารถละลายในตัวทำละลายอ่อนนุ่มและละลายเป็นของเหลวที่มีความหนืดเมื่อถูกความร้อนและแข็งตัวเป็นของแข็งหลังจากการระบายความร้อน วัสดุคอมโพสิตที่ใช้เรซินมีคุณสมบัติที่ครอบคลุมยอดเยี่ยมเทคโนโลยีการเตรียมที่ง่ายและวัตถุดิบที่อุดมสมบูรณ์ ในอุตสาหกรรมการบินวัสดุคอมโพสิตที่ใช้เรซิ่นใช้ในการผลิตปีกเครื่องบิน, ฟูลจ์, canards, หางแนวนอนและท่อเครื่องยนต์; ในสนามการบินและอวกาศวัสดุคอมโพสิตที่ใช้เรซิ่นไม่เพียง แต่เป็นวัสดุสำคัญสำหรับหางเสือเรดาร์และทางเข้าอากาศ แต่ยังสามารถใช้ในการผลิตเปลือกฉนวนกันความร้อนของห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์จรวดของแข็งและยังสามารถใช้เป็นได้ วัสดุที่ทนความร้อนระเหยสำหรับหัวฉีดเครื่องยนต์ วัสดุคอมโพสิตเรซินไซยาเนตใหม่ที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีข้อได้เปรียบของความต้านทานต่อความชื้นที่แข็งแกร่งคุณสมบัติอิเล็กทริกไมโครเวฟที่ดีและความเสถียรในมิติที่ดี พวกเขาถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างการบินและอวกาศชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีน้ำหนักหลักและรองของเครื่องบินและปกเสาอากาศเรดาร์ 4.2 วัสดุคอมโพสิตโลหะที่ใช้โลหะวัสดุคอมโพสิตที่ใช้โลหะมีความแข็งแรงเฉพาะสูงโมดูลัสเฉพาะสูงประสิทธิภาพอุณหภูมิสูงที่ดีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำความเสถียรในมิติที่ดีและการนำไฟฟ้าและความร้อนที่ยอดเยี่ยม พวกเขาถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการทหาร อลูมิเนียมแมกนีเซียมและไทเทเนียมเป็นเมทริกซ์หลักของวัสดุคอมโพสิตที่ใช้โลหะและวัสดุเสริมแรงสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท ได้แก่ เส้นใยอนุภาคและหนวด ในหมู่พวกเขาวัสดุคอมโพสิตอลูมิเนียมที่เสริมด้วยอนุภาคได้เข้าสู่การตรวจสอบแบบจำลองเช่นการใช้ใน F -16 นักสู้เป็นครีบหน้าท้องแทนที่จะเป็นโลหะผสมอลูมิเนียมและความแข็งและชีวิตของพวกเขาได้รับการปรับปรุงอย่างมาก อลูมิเนียมเสริมคาร์บอนไฟเบอร์และวัสดุคอมโพสิตที่ใช้แมกนีเซียมมีความแข็งแรงเฉพาะสูงใกล้กับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนและความเสถียรในมิติที่ดีและประสบความสำเร็จในการสร้างวงเล็บดาวเทียมเทียมเสาอากาศ L-band ฯลฯ ; วัสดุคอมโพสิตอลูมิเนียมที่ใช้เสริมซิลิกอนคาร์ไบด์มีประสิทธิภาพอุณหภูมิสูงและความต้านทานการสึกหรอที่ดีและสามารถใช้ในการทำจรวด, ส่วนประกอบขีปนาวุธ, ส่วนประกอบของระบบคำแนะนำอินฟราเรดและเลเซอร์, อุปกรณ์ avionics ที่มีความแม่นยำ ฯลฯ ; ซิลิคอนคาร์ไบด์ไฟเบอร์เสริมวัสดุคอมโพสิตที่ใช้ไทเทเนียมมีความต้านทานอุณหภูมิสูงและความต้านทานออกซิเดชันสูงและเป็นวัสดุโครงสร้างที่เหมาะสำหรับเครื่องยนต์อัตราส่วนแรงผลักดันต่อน้ำหนักสูง พวกเขาเข้าสู่ขั้นตอนการทดสอบของเครื่องยนต์ขั้นสูง ในด้านอุตสาหกรรมอาวุธวัสดุคอมโพสิตที่ใช้โลหะสามารถใช้สำหรับขีปนาวุธหางเกราะที่มีความเสถียรขนาดใหญ่ที่ทิ้งร้างกระสุนเกราะป้องกันเกราะป้องกันเกราะป้องกันอเนกประสงค์ขีปนาวุธขีปนาวุธและชิ้นส่วนอื่น ๆ เพื่อลดน้ำหนักของน้ำหนัก หัวรบและปรับปรุงความสามารถในการต่อสู้ 4.3 คอมโพสิตที่ใช้เซรามิกที่ใช้เซรามิกเป็นคำทั่วไปสำหรับวัสดุที่เสริมด้วยเส้นใยหนวดหรืออนุภาคและรวมกับเมทริกซ์เซรามิกผ่านกระบวนการคอมโพสิตบางอย่าง จะเห็นได้ว่าคอมโพสิตที่ใช้เซรามิกเป็นวัสดุหลายเฟสที่ประกอบด้วยส่วนประกอบเฟสที่สองที่นำมาใช้ในเมทริกซ์เซรามิก มันเอาชนะความเปราะบางโดยธรรมชาติของวัสดุเซรามิกและได้กลายเป็นหนึ่งในแง่มุมที่แข็งขันที่สุดของการวิจัยวิทยาศาสตร์วัสดุในปัจจุบัน คอมโพสิตที่ใช้เซรามิกมีลักษณะของความหนาแน่นต่ำความแข็งแรงที่เฉพาะเจาะจงสูงคุณสมบัติเชิงกลความร้อนที่ดีและการดื้อยาช็อกความร้อนและเป็นหนึ่งในวัสดุสนับสนุนที่สำคัญสำหรับการพัฒนาในอนาคตของอุตสาหกรรมทหาร แม้ว่าวัสดุเซรามิกจะมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูง แต่ก็เปราะมาก วิธีการปรับปรุงความเปราะบางของวัสดุเซรามิกรวมถึงการเปลี่ยนเฟสทำให้ความแข็งแกร่งของการเปลี่ยนรูปแบบ microcrack, การแกร่งของโลหะกระจายตัวและการทำให้เส้นใยต่อเนื่องแข็งตัว คอมโพสิตที่ใช้เซรามิกส่วนใหญ่จะใช้ในการทำวาล์วหัวฉีดสำหรับเครื่องยนต์กังหันก๊าซอากาศยานซึ่งมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักของเครื่องยนต์และลดการใช้เชื้อเพลิง 4.4 คอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอนคาร์บอนคาร์บอนคาร์บอนเป็นคอมโพสิตที่ประกอบด้วยการเสริมกำลังคาร์บอนไฟเบอร์และเมทริกซ์คาร์บอน คอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอนมีชุดของข้อได้เปรียบเช่นความแข็งแรงเฉพาะสูงความต้านทานการกระแทกด้วยความร้อนที่ดีความต้านทานการระเหยที่แข็งแกร่งและประสิทธิภาพที่ออกแบบได้ การพัฒนาวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอนมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความต้องการที่เข้มงวดของเทคโนโลยีการบินและอวกาศ ตั้งแต่ปี 1980 การวิจัยเกี่ยวกับวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอนได้เข้าสู่ขั้นตอนของการปรับปรุงประสิทธิภาพและการขยายการใช้งาน ในอุตสาหกรรมการทหารการประยุกต์ใช้วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอนที่สะดุดตาที่สุดคือฝาครอบจมูกคาร์บอนคาร์บอนคาร์บอนและปีกนำขอบของกระสวยอวกาศและผลิตภัณฑ์คาร์บอนคาร์บอนที่ใหญ่ที่สุด อากาศยาน. วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอนส่วนใหญ่จะใช้เป็นวัสดุระเหยและวัสดุโครงสร้างความร้อนในการบินและอวกาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาจะถูกใช้เป็นหมวกกรวยจมูกของหัวรบขีปนาวุธอินเตอร์คอนติเนนตัลหัวฉีดจรวดที่เป็นของแข็งและปีกชั้นนำของกระสวยอวกาศ ในปัจจุบันความหนาแน่นของวัสดุหัวฉีดคาร์บอนคาร์บอนขั้นสูงคือ 1.87 ~ 1.97 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตรและความต้านทานแรงดึงห่วงคือ 75 ~ 115 MPa ฝาปิดขีปนาวุธอินเตอร์คอนติเนนตัลที่พัฒนาขึ้นเมื่อเร็ว ๆ นี้เกือบทั้งหมดทำจากวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอน ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการบินสมัยใหม่มวลของเครื่องบินกำลังเพิ่มขึ้นและความเร็วการลงจอดของเที่ยวบินก็เพิ่มขึ้นซึ่งทำให้ข้อกำหนดที่สูงขึ้นในการเบรกฉุกเฉินของเครื่องบิน วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนคาร์บอนมีน้ำหนักเบาทนต่ออุณหภูมิสูงดูดซับพลังงานจำนวนมากและมีคุณสมบัติแรงเสียดทานที่ดี ผ้าเบรคที่ทำจากพวกเขาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องบินทหารความเร็วสูง 5. เหล็กกล้าความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษเหล็กสูงเป็นเหล็กกล้าที่มีความแข็งแรงของผลผลิตและแรงดึงสูงกว่า 1200 MPa และ 1,400 MPa ตามลำดับ มีการวิจัยและพัฒนาเพื่อตอบสนองความต้องการของวัสดุความแข็งแรงเฉพาะในโครงสร้างเครื่องบิน เนื่องจากการขยายตัวของการประยุกต์ใช้โลหะผสมไทเทเนียมและวัสดุคอมโพสิตในเครื่องบินปริมาณเหล็กที่ใช้ในเครื่องบินลดลง แต่ส่วนประกอบที่สำคัญในการรับน้ำหนักบนเครื่องบินยังคงทำจากเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษ ในปัจจุบันเหล็กที่มีความแข็งแรงสูงอัลตร้าสูงเป็นตัวแทนในระดับสากล 300 ม. เป็นเหล็กกล้าทั่วไปสำหรับอุปกรณ์เชื่อมโยงไปถึงเครื่องบิน นอกจากนี้เหล็กกล้าแรงสูงพิเศษที่มีความแรงสูง D6AC เป็นวัสดุปลอกเครื่องยนต์จรวดของแข็งทั่วไป แนวโน้มการพัฒนาของเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษคือการปรับปรุงความทนทานและความต้านทานการกัดกร่อนของความเครียดอย่างต่อเนื่องในขณะที่มั่นใจว่ามีความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษ 6. โลหะผสมอุณหภูมิสูงอุณหภูมิสูงอัลลอยอุณหภูมิสูงเป็นวัสดุสำคัญสำหรับระบบพลังงานการบินและอวกาศ โลหะผสมอุณหภูมิสูงเป็นอัลลอยด์ที่สามารถทนต่อความเครียดบางอย่างที่อุณหภูมิสูง 600 ~ 1200 องศาและมีการออกซิเดชั่นและความต้านทานการกัดกร่อน พวกเขาเป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับแผ่นกังหันเครื่องยนต์และอวกาศ ตามส่วนประกอบของเมทริกซ์ที่แตกต่างกันอัลลอยอุณหภูมิสูงจะแบ่งออกเป็นสามประเภท: เหล็กอิงนิกเกิลและโคบอลต์ ก่อนปี 1960 แผ่นดิสก์กังหันเครื่องยนต์ทำจากโลหะผสมอุณหภูมิสูงปลอมแปลงโดยมีเกรดทั่วไปคือ A286 และ Inconel 718 ในปี 1970 GE ของสหรัฐอเมริกาใช้โลหะผสมผง Rene95 อย่างรวดเร็วเพื่อสร้างแผ่นดิสก์กังหัน CFM56 อัตราส่วนแรงผลักดันต่อน้ำหนักและเพิ่มอุณหภูมิการทำงานอย่างมีนัยสำคัญ ตั้งแต่นั้นมาแผ่นดิสก์กังหันโลหะผงได้พัฒนาอย่างรวดเร็ว เมื่อเร็ว ๆ นี้สหรัฐอเมริกาได้นำแผ่นกังหันอัลลอยด์อุณหภูมิสูงซึ่งผลิตโดยกระบวนการแข็งตัวของการสะสมอย่างรวดเร็ว เมื่อเทียบกับโลหะผสมอุณหภูมิสูงของผงกระบวนการนี้ง่ายค่าใช้จ่ายลดลงและมีประสิทธิภาพการประมวลผลการปลอมแปลงที่ดี มันเป็นเทคโนโลยีการเตรียมการที่มีศักยภาพในการพัฒนาที่ยอดเยี่ยม 7. ทังสเตนอัลลอยทังสเตนมีจุดหลอมเหลวสูงสุดในหมู่โลหะ ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของมันคือจุดหลอมเหลวที่สูงนำมาซึ่งความแข็งแรงอุณหภูมิสูงและความต้านทานการกัดกร่อนต่อวัสดุและมันได้แสดงให้เห็นถึงลักษณะที่ยอดเยี่ยมในอุตสาหกรรมทหารโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตอาวุธ ในอุตสาหกรรมอาวุธส่วนใหญ่จะใช้ในการสร้างหัวรบของขีปนาวุธเกราะที่ใช้เกราะต่าง ๆ อัลลอยทังสเตนปรับแต่งธัญพืชของวัสดุและยืดการวางแนวของธัญพืชผ่านเทคโนโลยีการปรับสภาพผงและเทคโนโลยีการเสริมสร้างการเสียรูปขนาดใหญ่ซึ่งจะช่วยเพิ่มความทนทานและพลังการเจาะของวัสดุ วัสดุหลักทังสเตนของกระสุนปืนเกราะ125ⅱสำหรับถังต่อสู้หลักที่พัฒนาขึ้นในประเทศของฉันคือ W-Ni-Fe มันใช้กระบวนการเผาแบบกะทัดรัดความหนาแน่นของตัวแปรและประสิทธิภาพเฉลี่ยถึงความแข็งแรงแรงดึงที่ 1200 MPa และการยืดตัวมากกว่า 15% ดัชนีทางเทคนิคการต่อสู้คือการเจาะเกราะเหล็กที่เป็นเนื้อเดียวกันหนา 600 มม. ที่ระยะ 2,000 เมตร ในปัจจุบันโลหะผสมทังสเตนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในถังต่อสู้หลักที่มีขีปนาวุธเกราะเกราะอัตราส่วนขนาดใหญ่, ขีปนาวุธเกราะป้องกันเกราะขนาดเล็กและขนาดกลางและขนาดกลาง สิ่งนี้ทำให้ขีปนาวุธเจาะเกราะต่าง ๆ มีพลังการเจาะที่ทรงพลังกว่า 8. สารประกอบ intermetallic สารประกอบ intermetallic มีโครงสร้าง superlattice ในระยะยาวและรักษาพันธะพันธะโลหะที่แข็งแกร่งซึ่งให้คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีพิเศษมากมายและคุณสมบัติเชิงกล สารประกอบ intermetallic มีความแข็งแรงทางความร้อนที่ยอดเยี่ยมและได้กลายเป็นวัสดุโครงสร้างที่สำคัญสูงใหม่ที่ได้รับการศึกษาอย่างแข็งขันทั้งในและต่างประเทศในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ในอุตสาหกรรมการทหารมีการใช้สารประกอบ intermetallic ในการผลิตชิ้นส่วนที่แบกรับความร้อนเช่นใบมีดเครื่องยนต์กังหันก๊าซ JT90 ที่ผลิตโดย Puao บริษัท อเมริกันใบพัดใบพัดของเครื่องยนต์เครื่องบินขนาดเล็กที่ผลิตโดยกองทัพอากาศสหรัฐโดยใช้อลูมิเนียมไทเทเนียม ฯลฯ และรัสเซียใช้สารประกอบ intermetallic อลูมิเนียมไทเทเนียมแทนโลหะผสมที่ทนความร้อนเป็นท็อปส์ซูลูกสูบซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์อย่างมาก ในด้านอุตสาหกรรมอาวุธวัสดุของกังหันซุปเปอร์ชาร์จเจอร์เครื่องยนต์ถังคือโลหะผสมอุณหภูมิสูงที่ใช้ K18 นิกเกิล เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่เฉพาะเจาะจงสูงและความเฉื่อยเริ่มต้นขนาดใหญ่จึงมีผลต่อประสิทธิภาพการเร่งความเร็วของถัง การประยุกต์ใช้สารประกอบ intermetallic อลูมิเนียมไทเทเนียมและผลิตภัณฑ์ออกซิเดชั่นของพวกเขาได้ปรับปรุงประสิทธิภาพของถังอย่างมาก