化工企業(yè)先進(jìn)個(gè)人材料

化工企業(yè)先進(jìn)個(gè)人材料

關(guān)于化工技術(shù)及材料在先進(jìn)武器裝備中應(yīng)用的研究報(bào)告隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化的武器裝備也隨之有了飛速的發(fā)展。在未來的戰(zhàn)爭中，先進(jìn)武器裝備的頂尖程度會(huì)直接影響戰(zhàn)局戰(zhàn)勢的變化，甚至直接影響戰(zhàn)爭的結(jié)果。而武器裝備的發(fā)展離不開基礎(chǔ)原料的研發(fā)與發(fā)展，化工技術(shù)及材料在武器裝備研發(fā)中有著很重要的地位?；ぴ显谖淦餮b備的制作和加工過程中應(yīng)用十分廣泛。

一．復(fù)合材料在武器裝備中的應(yīng)用復(fù)合材料是人們運(yùn)用先進(jìn)的材料制備技術(shù)將不同性質(zhì)的材料組分優(yōu)化組合而成的新材料。復(fù)合材料與其它單質(zhì)材料相比具有高比強(qiáng)度、高比剛度、高比模量、耐高溫、耐腐蝕、抗疲勞等優(yōu)良的性能，倍受各國技術(shù)人員的重視。因復(fù)合材料具有可設(shè)計(jì)性的特點(diǎn)，已成為軍事工業(yè)的一支主力軍，復(fù)合材料技術(shù)是發(fā)展高技術(shù)武器的物質(zhì)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代精良武器裝備的關(guān)鍵。目前軍用復(fù)合材料正向高功能化、超高能化、復(fù)合輕量和智能化的方向發(fā)展，加速復(fù)合材料在航空工業(yè)、航天工業(yè)、兵器工業(yè)和艦船工業(yè)中的應(yīng)用是打贏現(xiàn)代高技術(shù)局部戰(zhàn)爭的有力保障。隨著復(fù)合材料技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)用的結(jié)構(gòu)部件已由次承力件發(fā)展到主承力件，應(yīng)用面逐步擴(kuò)大。先進(jìn)復(fù)合材料已成功地應(yīng)用在F－－16、F－－18、“幻影”20XX等軍用飛機(jī)、“民兵”、“三叉戟”、“株儒”等戰(zhàn)略導(dǎo)彈，以及M—L、T—72、“豹”－Ⅱ等坦克上，并取得了良好的效果。為進(jìn)一步推動(dòng)復(fù)合材料在武器裝備上的應(yīng)用，美國正在實(shí)施“先進(jìn)設(shè)計(jì)復(fù)合材料飛機(jī)”計(jì)劃，預(yù)計(jì)復(fù)合材料將占飛機(jī)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的％，并使整個(gè)結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕35％。隱形材料是特種功能復(fù)合材料的重要發(fā)展方向.[1]二．智能材料在武器裝備中的應(yīng)用智能材料是把傳感器、致動(dòng)器、光電器件和微型處理機(jī)等埋在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中，具有感知周圍環(huán)境變化，針對這種變化具有自診斷功能、自適應(yīng)功能、自修復(fù)自愈合功能，且具有自決策功能的復(fù)合材料。在磁致伸縮材料中，鐵稀土合金具有最大的磁致伸縮效應(yīng)。智能材料壓電陶瓷制成的傳感器和驅(qū)動(dòng)器可解決機(jī)翼和尾翼的顫振問題，例如F／A—JSE／F垂尾的振動(dòng)試驗(yàn)表明，振動(dòng)減少了8O%。

[2]智能材料還將在其他領(lǐng)域發(fā)揮它的聰明才智，例如美國正在制造一種小型智能炸彈。可使一架重型轟炸機(jī)同時(shí)精確攻擊數(shù)百個(gè)獨(dú)立目標(biāo)，還準(zhǔn)備給這種炸彈裝上智能引信，巧妙地做到“不見目標(biāo)不拉弦”。在地面作戰(zhàn)中，若要使坦克不被擊中，除提高機(jī)動(dòng)性能外。更重要的是發(fā)展“主動(dòng)裝甲”，即能預(yù)先識(shí)別目標(biāo)。并利用誘餌觸發(fā)和物理摧毀方法，破壞來襲兵器的由復(fù)合材料制成的合成系統(tǒng)，即在復(fù)合裝甲中引入敏感、傳感、微電子等材料和技術(shù)而構(gòu)成的多功能智能材料系統(tǒng)。將新的控爆材料，輕質(zhì)多孔隔熱、隔音、防火與防沖擊材料用于坦克裝甲車輛，就可以保證這些車輛中彈后能繼續(xù)戰(zhàn)斗?？傊悄懿牧想m然尚處于早期開發(fā)階段，但正孕育著新的突破和大的發(fā)展。設(shè)計(jì)和合成智能材料需要解決許多關(guān)鍵技術(shù)問題，智能材料這一復(fù)雜體系的材料復(fù)合應(yīng)能仿照生物模型，確保在設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)層次上將多種功能集于一體，建立起傳感、驅(qū)動(dòng)和控制網(wǎng)絡(luò)，通過建立數(shù)學(xué)或力學(xué)模型，進(jìn)一步優(yōu)化。智能材料中很多方面都需要化工技術(shù)的參與，化工原材料在其中也有很多的應(yīng)用。

三．隱身材料在武器裝備中的應(yīng)用隱身材料是實(shí)現(xiàn)武器隱身的物質(zhì)基礎(chǔ)。武器裝備如飛機(jī)、艦船、導(dǎo)彈等使用隱身材料后，可大大減少自身的信號特征，提高生存能力。聲隱身材料包括消聲材料、隔聲材料、吸聲材料及消聲、隔聲、吸聲的復(fù)合體，主要用于新一代潛艇。另外，一些由硅、碳、硼、玻璃纖維，以及某些陶瓷與有機(jī)聚合物構(gòu)成的復(fù)合材料，有很高的機(jī)械強(qiáng)度，可用于制作部分結(jié)構(gòu)件，如飛機(jī)蒙皮、雷達(dá)天線罩等，同時(shí)又具有隱身功能。紅外隱身材料主要用于車輛、艦艇、軍用飛機(jī)及其他軍用設(shè)施，使這些裝備和設(shè)施的紅外輻射與背景基本達(dá)到一致，敵人的紅外探測器難以分辨。用鋁粉及含有二價(jià)鐵離子的材料作為填充料，加到能透過紅外線的粘結(jié)劑中，可構(gòu)成紅外隱身涂料?？梢姽怆[身材料通常由鋁粉、多金屬氧化物粉和有機(jī)物復(fù)合而成，或由摻雜的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，可形成與背景顏色相匹配的迷彩圖案，滿足可見光隱身的要求。激光隱身材料用來對抗激光制導(dǎo)武器、激光雷達(dá)和激光測距機(jī)，要求這些材料對激光的反射率低可吸收率高。[3]對隱身材料來說，對某種探測手段的隱身性能好，往往對另一種探測手段的隱身性能就不好，即隱身材料的相容性問題。為解決這一問題，研制了兼容型隱身材料，如雷達(dá)波、紅外兼容隱身材料，紅外、激光兼容隱身材料，雷達(dá)波、紅外、激光等多種兼容的隱身材料，這是當(dāng)前隱身材料的發(fā)展方向。應(yīng)用于隱身的現(xiàn)代隱身技術(shù)，除了熱紅外線和自身電磁隱身外，主要使用新型吸收波材料，即在飛機(jī)表面涂抹能大量吸收雷達(dá)波的新型介質(zhì)材料，將雷達(dá)電磁波吸收，使雷達(dá)無法發(fā)現(xiàn)，納米復(fù)合材料是隱身吸波材料研究的重要方向。隱身材料有毫米波結(jié)構(gòu)吸波材料、毫米波橡膠吸波材料和多功能吸波涂料等，它們不僅能夠降低毫米波雷達(dá)和毫米波制導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)、跟蹤和命中的概率，而且能夠兼容可見光、近紅外偽裝和中遠(yuǎn)紅外熱迷彩的效果。為應(yīng)付不同雷達(dá)的不同工作方式，現(xiàn)在的隱身飛機(jī)已經(jīng)開始有選擇地使用吸收材料。目前，美、英等國正進(jìn)行主動(dòng)抵消技術(shù)的研究，即利用吸收材料先吸收大部分雷達(dá)波，剩下的少量的反射波再利用主動(dòng)抵消技術(shù)將其全部抵消，雷達(dá)就會(huì)完全失去作用。美國的F一¨7戰(zhàn)斗機(jī)采用6種吸波材料，機(jī)身機(jī)翼和V型垂尾外表面貼吸波薄板或鐵氧體復(fù)合涂層，起到很好的隱身效果，在1991年的海灣戰(zhàn)爭中出動(dòng)1000多架次而無一受損，在國際上引起了極大的反響，可見隱身材料在高技術(shù)戰(zhàn)爭中的地位。

隱形材料可以吸收大量的雷達(dá)波信號，從而達(dá)到防探測的目的。它可以涂復(fù)在飛行器外表上，也可作為飛行器的蒙皮構(gòu)件。好的吸波材料可以吸收雷達(dá)波99％以上的能量。海灣戰(zhàn)爭中使用的F—L17A隱形飛機(jī)，除了具有良好的隱形外形和進(jìn)氣道設(shè)計(jì)外，主要是涂復(fù)了良好吸波材料。美國最新研制的新一代戰(zhàn)斗機(jī)F－－22，也大量采用丁吸波材料，因而具有良好的隱形性能。[4]由于化工技術(shù)及材料的應(yīng)用十分廣泛，所以化工材料不僅在先進(jìn)武器裝備中有著很廣泛以及深入的應(yīng)用，而且在很多其他領(lǐng)域有著同樣深入的應(yīng)用。由于現(xiàn)在化工技術(shù)的飛速發(fā)展，化工材料已經(jīng)應(yīng)用于幾乎各個(gè)領(lǐng)域。信息產(chǎn)業(yè)科技、生物科技、納米技術(shù)是現(xiàn)在世界上前沿科學(xué)領(lǐng)域的三大主要方向。信息產(chǎn)業(yè)科技屬于第四產(chǎn)業(yè)范疇，它包括電訊、電話、印刷、出版、新聞、廣播、電視等傳統(tǒng)的信息部門和新興的電子計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)如今化工材料和技術(shù)在這三大領(lǐng)域的研究以及應(yīng)用還不是特別廣泛，所以隨著化工技術(shù)的迅猛發(fā)展，化工材料在這三大領(lǐng)域的應(yīng)用會(huì)逐漸深入。世界精細(xì)化工的前沿領(lǐng)域也包括了信息產(chǎn)業(yè)科技，比如電腦主機(jī)很多精細(xì)的零件都需要化工技術(shù)和材料的支持。精細(xì)化工的主要研究方面就是生產(chǎn)各種精細(xì)的化工儀器或者零件。而信息產(chǎn)業(yè)、生物科技、納米技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步離不開精細(xì)的化工產(chǎn)品的發(fā)展。所以，未來化工的主要應(yīng)用以及研發(fā)領(lǐng)域應(yīng)該趨于更微小化和精密化的領(lǐng)域。

[1]雨海濤.莊焱.莊海