材料在戰(zhàn)爭中的應用

材料在戰(zhàn)爭中的應用《戰(zhàn)爭與材料》結課論文課題名稱：《材料在戰(zhàn)爭中的應用》學院：信電學院班級：電氣13-1班姓名:張韶幫學號：04131511材料在戰(zhàn)爭中的應用材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎。20世紀70年代人們把信息、材料和能源譽為當代文明的三大支柱。80年代以高技術群為代表的新技術革命,又把新材料、信息技術和生物技術并列為新技術革命的重要標志。這主要是因為材料與國民經濟建設、國防建設和人民生活密切相關?？梢姴牧系闹匾?。材料一直伴隨著我們的文明的發(fā)展。從石器時代，青銅器時代到鐵器時代，而在二戰(zhàn)的時候又叫鋼鐵時代。材料一直在我們身邊,戰(zhàn)爭中更是少不了它的身影。從古至今戰(zhàn)爭就連續(xù)不斷，從冷兵器到熱兵器直到現在的核武器、戰(zhàn)略導彈防御系統等等，各類材料尤其是先進材料起了關鍵作用，而現代戰(zhàn)爭的主要形式是高技術條件下的局部戰(zhàn)爭，在當今21世紀的兩場戰(zhàn)爭(阿富汗戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭)中，則無不是當代高科技以及新材料的大展示。比如2003年的伊拉克戰(zhàn)爭，美國特種部隊和精銳的陸軍步兵部隊均配備了新型頭盔。這種頭盔有6～8層泡沫材料襯墊防震系統，帶在頭上幾分鐘后，頭盔里的襯墊就會變得松軟，最后將完全適合士兵的頭形，增強了頭盔的防撞擊能力。中國工程院院士周國泰：材料是人類賴以生存和發(fā)展的重要物質基礎。長期以來各國一直把材料、能源和信息作為社會發(fā)展的重要支柱。尤其進入當今時代，高科技材料更成為國防建設的強大支撐力量。本文主要介紹幾種新型材料的在現代戰(zhàn)爭中的應用。一、隱身材料隱身材料是隱身技術的重要組成部分，在裝備外形不能改變的前提下，隱身材料（stealthmaterial）是實現隱身技術的物質基礎。武器系統采用隱身材料可以降低被探測率，提高自身的生存率，增加攻擊性，獲得最直接的軍事效益。因此隱身材料的發(fā)展及其在飛機、主戰(zhàn)坦克、艦船、箭彈上應用，將成為國防高技術的重要組成部分。對于地面武器裝備，主要防止空中雷達或紅外設備探測、雷達制導武器和激光制導炸彈的攻擊；對于作戰(zhàn)飛機，主要防止空中預警機雷達、機載火控雷達和紅外設備的探測，主動和半主動雷達、空對空導彈和紅外格斗導彈的攻擊。為此，常需要雷達、紅外和激光隱身技術。隱身材料按頻譜可分為聲、雷達、紅外、可見光、激光隱身材料。按材料用途可分為隱身涂層材料和隱身結構材料。這里便著重介紹幾類重要的隱身材料。1、雷達吸波隱身材料維強度。這就使所有紗線交叉點分擔的載荷達到了最大，同時又以更輕的重量保持了結構的穩(wěn)定性，提高了彈道性能。在今天的戰(zhàn)爭地區(qū)，最知名的一種車輛是堅固的高機動多用途輪式車輛（HMMWV或Humvee）。這種2.4噸多用途卡車制造商AMGeneral公司的公共關系總監(jiān)CraigMacNab確定，杜邦Kevlar和鋼質裝甲正被用于這種自1985年開始大量生產的輕型裝甲Humvee。繼第一輛型號為M1114的“上部裝甲的”Humvee推出之后，該公司已經生產出M1116、M1151、M1152和M1165幾種型號。這些車使用了多種材料，包括增強復合材料。荷蘭Arhem市的TeijinTwaron公司向全球供應Twaron對位芳綸纖維和紗，通過幾次擴產，也已經在彈道制品和安全產品市場取得了發(fā)展。該公司新一代的Twaron纖維TwaronCT含有50%以上的微絲，使得防彈背心具有了較高的彈性模量，而且重量比以前的Twaron纖維低23%。在德國軍用頭盔中，TwaronCT比鋼質頭盔的彈道性能提高了100%。美國裝甲兵的Interceptor防彈背心目前是最先進的多功能個人裝甲。杜邦的Kevlar、Teijin的Twaron和DSM的Dyneema纖維都已被選定用于其增強型側面防彈插板（ESBI）載體以及輕型武器防護插板（SAPI）和增強型輕型武器防護插板（ESAPI）組件中。三、新型玻璃纖維和納米防護材料復合材料裝甲的新型增強纖維正快速發(fā)展著。位于美國維吉尼亞州Richmond市的杜邦先進纖維系統公司和Magellan系統國際公司發(fā)現了一種適用于M5的彈道纖維，這是一種復雜的聚亞苯基纖維化學品，Magella將其描述為“一種堅硬的棒狀聚合物，具有雙向氫鍵，可以產生三維蜂窩網絡結構”。香港科技大學的納米技術研發(fā)是關于復合材料形式的多壁碳纖維管增強UHMWPE薄膜的研究。研究發(fā)現，僅僅增加1%的納米管，就可以大大提高薄膜強度和模量。這種混合作用似乎還可以減少紡紗纖維中納米管形成的結所導致的UHMWPE纖維損失。美國北卡萊羅納州NewBern市LifetekArmor公司總裁TerryNelson認為電子武器可能是下一代的戰(zhàn)爭威脅。他說：“納米材料可以為這種武器提供裝甲解決方案。”可以確定，在戰(zhàn)火下的生死對決中，未來的裝甲材料將包括增強復合材料，這種材料對于各種危險環(huán)境中的生命保護來講是很重要的。新型材料越