❶ 美军的M1A2都是贫铀装甲吗贫铀装甲和复合装甲那个防御性更强
1 是的
美军从M1A1HA就加装了贫铀装甲型坦克(从1988年6月开始,美国新生产的M1A1坦克采用了贫铀装甲,并首先装备驻联邦德国部队,贫铀装甲研制工作始于1983年。该坦克安装贫铀装甲的部位是车体前部和炮塔,贫铀装甲在两层钢板之间。
2 这个问题有些搞笑
因为贫铀装甲也是复合装甲的一种 你没有说对比的对象!!
防御性能是从复合装甲里的材料来说不同的组合防御性能不同
不同顺序也不同
这里可以向你介绍主要的几种复合装甲的材料
先讲讲复合装甲
先讲促使其诞生的威胁
1960年代是钢装甲时代的尾声,也是下一个时代的起点。关于这个时代的特征可先从威胁面来分析。1:APDS发展成为细长、阻力更小的尾翼稳定脱壳穿甲弹(),并逐渐成为最主要的穿甲弹种,最初越可击穿主炮口径4倍的装甲,至90年代已达到6倍以上。2:衬里材料与制.造工艺的进步,使HEAT的威力也更强,70年代已可穿透7倍于口径的钢板,到了90年代更高达9倍以上,贯穿后还可以保有足够的余裕产生破坏效果。复以导引系统的普遍化,使以往困扰HEAT应用的远距离命中率问题得以根本的改善。于是,装上反坦克导弹的HEAT遂可与以往长炮身高初速火炮发射的穿甲弹性能平起平坐,成为坦克装甲的劲敌。既然威胁类型已经演变成APFSDS与HEAT,动能弹(KineticEnergyKE)与化学能弹(ChemicalEnergyCE)的称呼也就广为各界所采用。
在特性方面,HEAT本身并不受命中角度的影响,APFSDS也使得以往弹头造型、T/D比、中弹角度等因素均变得不再重要。不比全口径穿甲弹与APDS的弹芯其长径比大约还在3:1至4.5:1,APFSDS弹芯的长径比则达到了10:1,且随着穿透力的提高而变得更加细长——从最初的10:1增到80年代的20:1,至今已高达30:1,根本不像炮弹而更像是飞镖甚至根针(注6:早期的APFSDS有准确度欠佳的问题,但随着设计制.造的进步,当代APFSDS已十分准确,在2000米外的着弹散布不超过0.3X0.3米,并不会比一般不脱壳的旋转稳定炮弹差)。由于拥有每秒1400米以上的高速,APFSDS除非在75摄氏度以上的极高角度击中外都不易发生跳飞现象;在钻入装甲之后的贯穿过程中转向的幅度也小,是近乎笔直的前进。至于细长的弹体,促使口径要压倒装甲厚度成了根本不可能,APFSDS更多是仰赖高速命中产生的强大热能来消耗、穿透装甲。
为了对付这些威胁出现了复合装甲
故从60年代开始可谓是复合装甲时代。复合装甲的用意是结合不同材料的优点,以高硬度的材料使来袭弹头变形、破损、磨耗、震荡;高韧性的材质则支撑整个装甲结构,分散、吸收残余能量。复合装甲一般而言是在两层钢板中加入其它材料,在最外侧有时也加上高硬度材质、内侧则加上用于吸收碎裂的衬里,且材料间往往还留有间隙。在此间隙的作用不是提前引爆HEAT,而是配合多层材料促使APFSDS的弹芯震荡、干扰HEAT的金属射流。下面,首先介绍一些复合装甲常见的材料与其基本特性。
接下来说你的问题
各种材料的防护效果 作用 或者布置位置!!
陶瓷材料:陶瓷材料主要是氧化铝、碳化硅、二硼化钛或碳化硼等。陶瓷材料密度通常只有钢的30%-50%,但硬度却非常高,不以BHN表示而改以维氏硬度(VickersHardnessNumberVHN)表示,VHN至少在1500以上,其中碳化硼更使VHN高达2800-3400。陶瓷材料硬度极高也极易脆裂,破碎有时虽有助于让力量分散到较大的区域,但单独使用下只能做一次性防护。故在复合装甲中陶瓷材料多还需其它韧性较高材质的支撑与包覆,诸如将陶瓷的瓦片或颗粒混入高分子或金属的基材,以免在一击之下全部破碎。
纤维材料:纤维材料包括碳纤维、硼纤维、玻璃纤维、凯夫拉(Kevlar)纤维等,它们通常又与各种高分子类的基材组成复合材料,例如常见的玻璃纤维强化塑料()。这类材料特性是韧性佳而质轻、密度大约只有钢铁的25%,但也需要很大的厚度才能达到相同的防护力,若单独使用大约只能节省10%-15%的重量。因此,除了与陶瓷类的高硬度材料配合,纤维织及其复合材料在装甲中常作为钢板间的夹层与最内侧的衬里。
贫铀(DepletedUranium):贫铀又名衰变铀,是天然铀矿中的铀235元素被粹取纯化之后所留下的铀238元素与少量的铀234元素,为制.造核反应所需浓缩铀的剩余物质,故也被称为废铀渣。贫铀混以少量的钛之后,硬度与钨合金接近,但比重更高达18.6(钢是7.85、钨合金约为14.3-16.3),很适合当作次口径穿甲弹的弹芯与HEAT的金属衬里,也很适合当作装甲的材质。除了拥有高硬度的效果外,若配合密度较大的材质垫后,可大幅度增加整组装甲的防护力,也比低密度的陶瓷材料更能抵挡HEAT的金属喷流。由于贫铀本身是“废料”,所以成本比钨要低廉得多、加工业比较容易,可用于需要大量材料的装甲制.造。
钛合金(TitaniumAlloys):钛合金的硬度与韧性都与合金钢不相上下,但比重大约只有60%,在相同重量的情况下可以比钢甲多30%-40%的防护力。然而,钛合金装甲却以价格高昂、加工困难著称,成本大约比钢甲高10-20倍,因此钛合金尽管名声响亮,但真正不惜工本大量采用的例子并不多。
铝合金(AluminumAlloys):常用的铝合金装甲材质为铝镁锰合金与铝锌镁合金,比重大约只有钢铁的1/3但强度也略差,相同厚度下只有钢甲60%的防护效果。铝的熔点较低也较容易碎裂,粉末状态时有相当易燃,虽比同重量的钢板更能抵挡小口径枪弹,但主要仅用于轻型装甲车辆的制.造,而在主战坦克上的应用很少。
从上面可以看出贫铀属于万金油 可以有效防护多种反装甲弹种 并且其本来的硬度就极高所以其的防护性能相比其他材料比较好
望采纳!!
❷ 进口10大品牌钛合金自行车有哪些FRW辐轮王,MARMOT土拨鼠,TYRELL泰勒,梅花进口中国最好的品牌是哪个
要是说国产的品牌来说,当下十大品牌就是Giant捷安特,永久,凤凰等啦,不过品质就很一般了,代步还行,运动健身品质和档次就根本不适合了,如果要减肥运动,就可以选择进口自行车品牌诸如自行车行业协会官方权威公布的十大全世界顶级品牌依次是:
FRW 辐轮王--FRW辐轮王是全世界著名的老牌运动赛车自行车品牌,1939年意大利杰出世界自行车冠军克劳迪奥-布鲁西在意大利的拉文纳创建了FRW辐轮王品牌,专门生产山地公路赛车和运动健身自行车,其高端自行车的造车技术和工艺更是达到了单车制造行业的巅峰,FRW辐轮王作为自行车文化的先驱者与引领者,被公认为全世界最成功的顶级高档自行车品牌之一。
MARMOT 土拨鼠--MARMOT中文名土拨鼠,俗称旱獭。MARMOT土拨鼠尘亏族由美国高端自行车品牌CANNONDALE前任总裁等人联合创立,堪称自行车界的法拉利。 MARMOT土拨鼠自行车公司是全世界顶级的自行车制造商,也是目前世界上生产运动型自行车最专业的自行车品牌之一。MARMOT土拨鼠作为全世界27.5寸/650B自行车始创者而著称。
TYRELL 泰勒--TYRELL泰勒品牌是一个名叫TYRELL泰勒的德国自行车选手于1912年所创立的,代表了自行车行业的最高造车工艺。一向低调的TYRELL泰勒,却是有着一百多年的历史。TYRELL泰勒产品以经典纯手工打造为主,基于高超的研发设计和卓越的品质性能,代表着无与伦比的匠心技术,主要卖给那些真正懂得什么才是最好的自行车的人。
TITUS 泰塔斯--美国三大顶级自行车品牌之一,Titus泰塔斯更是全世界赫赫有名的最早制造钛合金自行车的品牌,其早在1991年前就开始生产钛合金,是钛合金自行车制造的开创者,其制造技艺已达到登峰造极的地步。由于Titus泰塔斯自行车档次实在太高,售价十分昂贵,所以认知度不高。除了钛合金,Titus泰塔斯越野和全山地避震自行车都是全世界首屈一指的。
CASATI 凯莎迪--意大利,一个对于“美”有着特殊的热爱和执着的国家,百余年来,无数精美的设计诞生于这片土地,又走向全世界,成为人们竞相追捧的璀璨明珠。1920年,彼得罗•凯莎迪(Pietro Casati)在米兰北部的小镇蒙扎(Monza)创立Casati凯莎迪品牌。100多年来,Casati以极致的造车工艺精神,创造出类拔萃的造车哲学,演绎成无懈可击的自行车美感,这就是来自意大利米兰手工的精湛艺术。
NICOLAI 尼古拉--Nicolai尼古拉,全世界铝合金后避震山地自行车架之王,一直都致力于制造最顶级手工铝合金自行车。其CNC机加工技术堪称自行车行业的巅峰,涂装大胆艳丽的着色,毫不掩饰自己的霸气。超高的强度和卓越的性能也一直都是Nicolai自行车车架引以为豪的核心。
COLNAGO 梅花--1944年,Ernesto colnago经历了在车行的12年工作后,萌生了自己制造车架的想法,于是空胡世界上有了纯正意大利制造的Colnago车架。该品牌的创始者Ernesto colnago希望他的品牌能够成为全世界自行车界中的王牌,所以选用了梅花的标志,直到今天,Colnago梅花已是全世界知名的标志了,梅花Colnago以制造手工钢架而闻名。
LOOK 洛克--法国LOOK 一个耳熟能详的名字。一家使用英文单词作为品牌名称的法国公司,主要派弊生产顶级的碳纤维自行车,生产线设在法国和亚洲。LOOK以设计制作碳纤维车架和自行车脚踏享有盛名。 其中最大的一个差异就在车架上管与后管的角度为72.5度。一般车架则多在73~74度间,这样的设计最大优点就在于让BB的位置向前,使骑乘者在爬坡时可以轻松省力。
PINARELLO 皮纳瑞罗--Giovanni Pinarello在他17岁那年开始参加青年组的比赛。Giovanni的梦想很快就实现,他的热情也为他赢来无数次胜利。1947年,作为业余选手,凭藉获得的60多枚奖项,他成为了自行车界的一名专业车手。1953年赢得的5枚关键性奖项使他成为自行车界倍受瞩目的专业级车手。在他骑车生涯结束之际,Giovanni的另一份激情燃起并得以实现—PINARELLO品牌自行车。
Ellsworth艾斯沃斯--美国三大顶级自行车品牌之一,车架几乎全手工制作,以速降和全山地车出名。手工制作自行车的历史开始像今天的许多成功案例,其中的创始人是充满激情的业余爱好,开始了企业走出家庭车库。他们的速降和全山地自行车都是全世界首屈一指的。
以上全世界十大顶级自行车品牌排行榜上的自行车品牌均以产品性能和高端顶级著称,在全世界范围内不盲目追求销量。产品以满足部分单车发烧友及追求最好的自行车的人群为诉求,所以虽然这些顶级自行车品牌在大众消费者中的知名度不高,但是他们绝对是物超所值的,是业余和专业比赛以及健身运动休闲运动的最佳产品选择。
❸ 进口中国十大品牌钛合金自行车有哪些辐轮王,土拨鼠,泰勒山地自行车哪个牌子好
FRW 辐轮王--FRW辐轮王是全球著名的老牌运动赛车自行车品牌,1939年意大利杰出世界自行车冠军克劳迪奥-布鲁西在意大利的拉文纳创建了FRW辐轮王品牌,专门生产山地公路赛车和运动健身自行车,其高端自行车的造车技术和工艺更是达到了单车制造行业的巅峰,FRW辐轮王作为自行车文化的先驱者与引领者,被公认为全球最成功的顶级高档自行车品牌之一。
MARMOT 土拨鼠--MARMOT中文名土拨鼠,俗称旱獭。Marmot土拨鼠由美国高端自行车品牌CANNONDALE前任总裁等人联合创立,堪称自行车界的法拉利。 Marmot土拨鼠自行车公司是全球顶级的自行车制造商,也是目前世界上生产运动型自行车最专业的自行车品牌之一。Marmot土拨鼠作为全球27.5寸/650B自行车始创者而著称。
TYRELL 泰勒--TYRELL泰勒品牌是一个名叫TYRELL泰勒的德国自行车选手于1912年所创立的,代表了自行车行业的最高造车工艺。一向低调的TYRELL泰勒,却是有着一百多年的历史。TYRELL泰勒产品以经典纯手工打造为主,基于高超的研发设计和卓越的品质性能,代表着无与伦比的匠心技术,主要卖给那些真正懂得什么才是最好的自行车的人。
TITUS 钛特斯--美国三大顶级自行车品牌之一,TITUS钛特斯更是全球赫赫有名的最早制造钛合金自行车的品牌,其早在1991年前就开始生产钛合金,是钛合金自行车制造的开创者,其制造技艺已达到登峰造极的地步。由于TITUS钛特斯自行车档次实在太高,售价十分昂贵,所以认知度不高。除了钛合金,TITUS钛特斯越野和全山地避震自行车都是全球首屈一指的。
❹ 谁知道美国和伊拉克战争中,美国用的坦克,装甲车和战斗车所用钢的化学成分及配比啊!
成分:碳0.37~0.45%,硅0.17~0.37%,锰0.5~0.8,铬0.8~1.1%
退火硬度:小于207HBS
正火硬度:小于250HBS
调质处理:试样直径:25mm,850度淬火加热油淬,520度回火后:抗拉1000兆帕,屈服800兆帕,延伸9%,断面收缩45%,冲击韧性588.3千焦/平方米
综合评述了近年来高性能难熔材料的研究进展,着重介绍了难熔金属、合金及其化合物、复合材料在军桥旁顷事、核工业、空间、医学、电力和电子技术等尖端领域的具体应用情况,讨论了未来高性能难熔材料可能的发展趋势,分析了难熔材料扬长抑短实现高性能的可能途径、方法及工艺装备。最后探讨了我国在此领域的机遇、挑战与对策。
关键词:难熔材料,应用,发展
分类号:TF125.2+42 TF125.2+43
APPLICATIONS AND DEVELOPING TENDENCY OF ADVANCED REFRACTORY MATERIALS IN HIGH-TECH FIELDS
Ge Qi-Lu Xiao Zhen-Sheng Han Huan-Qing
(Central Iron & Steel Research Institute,Beijing,100081,China)
Abstract:The research progress of advanced refractory metals,their alloys,compounds and composites was reviewed in this paper.Their concrete applications in some high technological fields such as military use,nuclear instry,space science,medical science,electronic power and electron technologies were emphatically introced.The reasonable developing tendency in the future was discussed.The probable route,process and equipment as well as the opportunity,challenge and countermeasure were analyzed and probed.
Key words:refractory material,application,development▲
难熔金属、合金及其化合物和复合材料等难熔材料,由于它们独特的高熔点以及其他一些特有的性能,历来被作为高新材料加以发展,在国民经济中占有重要地位。例如,以WC为硬质相的硬质合金已成为现代工业的“牙齿”,钛已成为继铁、铝之后的第三金属。随着科学技术的发展,对材料也提出了日益苛刻的要求,在传统材料已越来越不能满足这些新需求的今天,难熔材料却越来越显示出它独特的优越性,尤其是在国防军工、航空航天、电子信息、能源、防化、冶金和核工业等领域有着不可替代的作用,受到世界各国的高度重视,已成为材料科学界最为活跃的研究领域之一。
1 高性能难熔材料在尖端领域的应用
高性能难熔材料是尖端领域发展的产物,反之,难熔材料高性能的实现又为尖端领域的发展提供了材料基础。
1.1 军事应用
难熔材料一开始就与军事应用结下了不解之缘,许多研究都与军事目的有关。冷战时期,美国和前苏联竟相发展的各种先进武器,难熔材料的应用占有十分重要的地位。
1.1.1 侵彻弹
侵彻弹是破坏敌人飞机跑道和坚固掩体的有效武器。其弹芯的主要组成敏陆是以钨为基的高密度合金和硬质合金。美国在海湾战争中就使用了大量的侵彻弹来破坏伊方的军用机场跑道,有效地遏止启空了伊方飞机的起降,大大削弱了伊的空中防卫力量。美国还针对伊方坚固的钢筋混凝土掩体采用三级侵彻弹,极大地降低了伊方地面部队及人员的防卫和生存能力。据报道,侵彻弹可在坚固的飞机跑道上炸出一个直径200m的大坑,能穿透65mm的装甲钢板。
1.1.2 集束炸弹
据报道,在北约对南斯拉夫的空袭中使用了集束炸弹,集束炸弹的主要成分是难熔金属,它的有效杀伤范围可达1km。携带巨大动能的碎片还可穿透坦克、装甲运兵车,尤其是顶盖和尾翼等薄弱部位。因此是对付大部队集结和坦克、装甲车群的最好武器。
1.1.3 导 弹
美国在海湾战争中使用了大量的高技术先进武器,其中使用最多的是包括巡航导弹、爱国者导弹在内的各种导弹。美国将导弹列入了“星球大战”计划,我国也在“两弹一星”中重点发展导弹技术。导弹的威慑作用不仅在于它本身,而且在于它的运载能力。
固体燃料的火箭导弹是应用难熔材料最多的武器之一,主要用于弹头罩、舵板、喷口、护板、紧固件、导航仪和动平衡装置,导弹发射管中还用到锆的吸氢储氢材料等。导弹在点火后2~3s内,温度就从室温升高到4 000K左右,并伴有强烈的粒子冲刷和烧蚀,因此对材料的要求十分苛刻。W-Cu材料能适应如此苛刻的工作环境。
英国与阿根廷马岛战争之后,因阿方用一枚价值100万美元的导弹击沉了英方一艘价值10亿美元的巡洋舰,使各国进一步认识到导弹的战略作用,竟相发展导弹技术。美国新的“战区导弹防御计划”就是以导弹为基础的。各国还发展了导弹的其他一些应用,如短时通讯导弹,导弹鱼雷等。前苏联在此领域有着不可低估的力量。毫无疑问,导弹已成为现代和未来高技术战争的主角,尤其对发展中国家至关重要。
1.1.4 穿甲弹
作为动能穿甲来说,钨或以钨为基的高密度合金和硬质合金是最经济和最有效的。
1.1.5 易碎弹
易碎弹是为对付来犯飞机特别是超音速飞机而新发展的一种防空武器,其特点是在接近高速飞行目标时,能借助于飞行物的超声波将其粉碎成弹幕,从而提高命中率。因而要求弹体具有高的压拉强度比和携带巨大的动能。最新研究表明,钨合金可担当此任。
1.1.6 电磁炮
电磁炮被认为是拦截导弹的最具效力的武器之一。电磁炮的原理是以电流与磁场的相互作用而产生的强大推力(洛仑兹力)来发射炮弹。众所周知,利用火药发射炮弹最大速度不过2km/s,而电磁炮的发射速度可大大超过使用火药,按其理论可达到光速(即每秒30万km)。
美国之所以将电磁炮列入“战略防御计划”是因为电磁炮具有许多优点,尤其是利用电磁炮拦截来袭导弹更是妙不可言,它可以准确地拦击不同方向的目标。此外,利用电磁炮可在极短的时间内散布成弹幕,从而可从容地对付高速来犯之物,并做到万无一失。与激光武器相比,电磁炮打击敌方卫星更胜数筹:全天候、机动准确。其他发达国家也在研究把电磁炮用于反坦克炮或反飞机中。因为现有坦克、武装直升飞机或装甲车的外壳已用陶瓷复合装甲,只有用电磁炮才能穿透它。
美国比其他国家领先一步研究电磁炮,现不仅已经实现了以10~20km/s左右的速度发射小弹丸,而且还可以以5~10km/s的速度发射重1kg左右的试验炮弹。电磁炮的关键就是电磁轨道材料,它必须具有优良的导电导热及耐高温等综合性能,非难熔材料莫属。目前,世界各国尤其是日本正在加紧追赶美国,积极组织和大力开发电磁炮,使其尽早应用于军事及其他领域。
1.1.7 磁爆弹
磁爆弹的设计思想是基于“炸药发电”,所谓“炸药发电”是利用炸药爆炸的巨大能量瞬间产生极强的电流,使电流通过一导轨,立即在导轨周围产生一极强的磁场并放射出去,从而实现磁爆炸,使敌方电子通讯设备瞬间毁坏或从此不能正常工作。据计算产生强大磁爆的瞬间,其功率可达10亿kW。据称,俄罗斯制造了一种小型磁爆弹——电子炸弹,可放在公文包内,其有效范围为100m。同样,其导轨材料是关键,也非难熔材料莫属。
1.1.8 核潜艇和核动力航空母舰
由于要求最有效地利用空间,军用核动力舰船的安全和核防护就显得更为重要。因此需要性能更好的锆、钼、钨材料。铌合金具有良好的抗海水腐蚀的能力,经3年试用的铌合金件取出时仍光亮如新,可制作水下装置(如潜艇测深用压力传感器、声纳探测器等)。
1.1.9 射线武器屏蔽
原子弹、氢弹和中子弹等核武器另一重要的杀伤力就是高能射线。而高密度物质具有良好的射线屏蔽作用,与中子吸收物质配合使用可收到良好的作用。
1.1.10 装甲材料
难熔金属的许多化合物具有十分优良的综合性能,如高硬度、耐高温、耐磨和自增强等,是十分优良的装甲材料,并已在坦克、武装直升机、运兵车和防弹衣中得到应用。
其他方面的应用还有许多,如飞机引气控制阀用铌合金、挠性加速度表元件、动平衡等的配重,卫星的导航装置、储能装置和精密仪器仪表等。
1.2 民 用
和平时期利用尖端军事领域的成果将产生巨大的社会经济效益,如用电磁炮技术合成新材料就是一个较有希望的发展方向。用电磁炮发射的炮弹撞击壁障后,立刻产生超高压。例如,速度为3~5km/s的炮弹可产生50~150万个大气压力。据计算,速度若达到10km/s,则会产生1 000万个大气压的压力。目前研究结果表明,利用这种高压可合成多种新材料。例如正在研究以1 000万个大气压力制造固体氢块,即所谓的金属氢。
1.2.1 核工业
核工业中难熔金属的应用以锆为最多,主要是锆管,钨、钼次之。锆具有良好的抗辐照及抗水侧腐蚀能力,因此特别适合用于“清水”及“杜坎”反应堆中的各种管道。
对于新一代核反应堆,为加强核安全,防止核泄漏的发生,采用钨基高密度合金的惯性储能装置能在事故发生后没有任何动力的情况下维持3~5min的冷却循环,从而为事故的处理赢得宝贵的应急时间,防止核反应堆烧穿发生核泄漏。并且,由于新的设计关键部位采用了难熔材料使得总体结构更为紧凑,从而能够将整个核反应堆封闭起来,进一步防止了核泄漏的发生。万一发生核泄漏,核反应堆的另一道屏障是钼合金的核燃料收集器。核燃料泄漏后有大量的熔融的钠伴随流出,熔融钠具有极强的腐蚀作用,泄漏后的温度最高可达1 200℃左右,而钼合金具有很好的耐熔融钠腐蚀的能力。此外,难熔金属及合金还常被用作核废料的储罐。
钨合金还作为冷核试验的模拟材料,用于核弹及核反应堆设计参数的确定。
1.2.2 电力、电子信息技术
钨在民用上传统的应用是电光源,自爱迪生发明灯泡以来尚未有多大的变化,但在向大功率方向发展,如钨阴极和阳极大功率氙灯、铌合金管高压钠灯。
新一代集成电路中,由于布线越来越细(目前已达0.2μm),散热和耐温的需要都将扩大对钨、钼基板的需求,此外金属化、封装也将向难熔材料发展。高CV值的钽、铌电容器将进一步扩大应用并向小型化发展。电子工业中大量采用的支撑件、保持环和底托等也多采用难熔材料。在通讯设备中,钨等难熔金属也发挥着重要作用,小到寻呼机里的震子,大到发射设施。
因钨具有良好电子发射功能,因此钨合金及W-Cu等一类复合材料是良好的电极材料,已在电火花加工、电力机车导块、电力工业的超高压开关、焊接中大量应用。W-Re合金已在许多场合取代铂作为测温热电偶,高性能钨铼丝还作为显像管发射电子用材进入到千家万户。铬、钒等作为靶材在电子显微、镀膜玻璃中业已大量应用。
1.2.3 空间、海洋及医学
21世纪是探索宇宙和开发海洋的世纪,因此许多国家都在积极准备建立空间站和海底世界,以期望和平利用外层空间和大海宝库。外层空间存在许多尘粒和太空垃圾,需要高强度的材料,同时又要能抗宇宙高能射线的辐照,难熔材料在此有独特的优势。前苏联的“和平号”空间站和美国的航天飞机就大量采用了难熔材料。同样,海水的腐蚀作用是普通材料难以承受的,要想在海底建立永久性的人类环境,钛材是最好的选择,它不仅重量轻、强度高,而且具有良好的抗腐蚀性。
铌合金具有良好的抗血液腐蚀的能力,可制作血管支架。W、W-Mo、W-Re和W-石墨在医学上用作X光靶,拯救了无数人的生命。难熔金属还用于超声波粉碎结石的电极、多维自拼合射线光栅、伽玛刀及超声聚能刀的准直器以及其他先进医用设施中。
1.2.4 其他
难熔金属的许多非金属化合物,如WC、Cr2C3、TiC、TiN、VC、ZrC、HfC、NbC、TaC和TiCN等都是十分优异的硬质材料,作为硬质合金和金属陶瓷已成为现代工业的“牙齿”,在水泥、陶瓷等建材、矿山、石化、勘探、冶金和电力等领域仍有十分巨大的市场拓展能力。作为超高压模具的硬质合金顶锤为人造金刚石的广泛应用立下了汗马功劳,它需要同时承受6万个大气压和1 500℃的高温。
钨、钼作为优异的高温炉发热体、隔热屏、冶炼稀土用的坩埚和支撑件已广泛运用。大型钨、钼管以及钼电极、芯杆、料斗等已成功地取代铂在玻璃及玻纤行业取得了巨大的社会经济效益。钨基助熔剂用于钢铁、有色金属等碳、硫的分析。难熔金属还被用作纺织工业的电热刀、锌等冶炼的电热元件及测温套管。钨基金属陶瓷模具用于有色加工行业如挤铜等可提高工效几十倍。
新一代高温合金及金属间化合物中难熔金属的含量将进一步增加和优化,钽、铌强韧化的高温合金及金属间化合物将得到应用。铌还是潜在的超导材料。
此外,钛已成为继铁、铝之后的第三金属,在国民经济中发挥着巨大的作用,已超出了原难熔金属的范畴。
2 高性能难熔材料的发展趋势
当今世界难熔材料的研究已由传统的“高纯、超细、均质”演变为“纳米、复合、设计和集成制造”。通过这些先进技术,难熔金属不但可以保留自身诸如熔点高、耐腐蚀等优良性能,而且可以使其缺点例如易氧化、难制备等得到大大改善。
国外难熔金属已经历半个多世纪的发展,国内也有40多年的发展历史。难熔材料科学与工程的发展一直是紧随钢铁材料之后,并根据自身的特点发展适用技术的。难熔材料的研究主要集中在:材料的塑-脆转变行为、高温强度特性、制取工艺的最佳化、焊接、复合和增韧等。围绕这些内容所进行的技术研究和开发有:“净化”、“细化”、“强韧化”和“复合化”等。
2.1 “净化”研究
指难熔材料的纯化和加工过程中环境的净化程度的研究,其对改善钨、钼材料的塑性和降低其塑-脆转变温度具有十分重要的作用。因为氧、氮等有害杂质会导致塑-脆转变温度显著提高,增大材料脆性并难以加工。
我国难熔材料的“净化”大都从氧化物纯化开始。对于钨,通过溶剂萃取、离子交换和多次再结晶工艺,提高APT的化学纯度。现能生产纯度高于99.95%和杂质总含量低于100mg/kg的APT,钨粉纯度大于99.99%。
国外正在通过原子分子技术制备更高纯度的难熔材料,难熔材料纯净度的提高将改善其致命的脆性和易氧化性。而且,现代超大规模集成电路技术所需的高纯难熔金属及单晶都用高纯粉末制备。
2.2 “细化”研究
难熔材料的细化主要是指粉末细微化,这对难熔材料有着特殊重要意义,因为难熔材料大都通过粉末冶金工艺来制备,粉末的细化不仅可提高强度和韧性等力学性能,而且有利于烧结。国内主要扩大了亚微粉末和超细粉末的生产规模,因为制取超细颗粒组织的硬质合金,降低钨坯、钼坯的烧结温度和获得细晶组织的坯条需要这类粉末。
近年来,国内外还开展了纳米钨粉、钼粉和WC粉的研究和用纳米钨粉制取W-Cu复合材料和硬质合金的探索。
2.3 “强韧化”研究
“强韧化”研究旨在改善难熔金属材料的耐热强度和韧性。多年来,进行了掺杂条件选择、掺杂蓝钨还原、粉末粒度和分布的控制等重要研究,希望能获得更高的再结晶温度和高温强度。强化分两类:单一强化(使用一种强化剂)和复合强化(使用两种或两种以上强化剂)。Mo-La2O3系和Mo-La2O3-CeO2系材料的强韧化研究,开发出焊接性能优异的电极产品取代了W-ThO2系放射性材料,还研制出Mo-La2O3合金窄带,用于灯泡玻璃封接,性能优于目前大量使用的纯钼窄带。目前添加稀土及其氧化物的难熔合金已成为重要研究课题。
2.4 “复合化”研究
“复合化”概念在难熔材料研究和开发中已被普遍认识,它包括结构复合、机制复合和组织复合。目前,世界各国正致力于发展多元复合的难熔材料,它具有优良的综合性能。
2.5 活化烧结研究
难熔材料熔点很高,烧结困难。活化烧结旨在降低烧结温度、提高综合性能。尤其是钨的活化烧结更有实用意义。添加镍的活化烧结的研究已进行了多年,近年来在添加纳米粉方面取得了长足的进展,如添加5%纳米钨粉,可使钨的烧结温度降低200℃左右,而力学性能提高10%左右。
2.6 制备工艺及装备的研究
制备工艺及装备越来越受到世界各国的重视,许多先进的制备方法已用到难熔材料工业中并取得了显著成效。主要有等静压、等离子、高真空、高能粒子流、超声成形、微波烧结、电磁共振及单晶技术等。
3 我国在难熔材料领域的机遇、挑战与对策
下一世纪,由于难熔材料性能上的扬长抑短,其应用领域将进一步拓展,其中钽、铌和锆的增长最为迅速。同时,电子信息、能源和动力机械中的难熔材料用量将大幅度上升,预计将增长2~3倍。因此,高性能难熔材料的市场前景十分广阔。
我国的难熔材料资源十分丰富。已探明的钨、钼、钽、铌的工业储量均居世界前列。从资源上看,可以说难熔材料工业属于我国的优势产业之一。国内替代进口和提升产品层次,凭借我国难熔材料资源优势开拓国际市场更是大有可为。
我国难熔材料工业从新中国成立至80年代初经历了起步、崛起、工业化和稳定提高四个发展阶段之后形成了较完整的生产和科研体系。80年代中期起又跨进了一个新的发展时期,一个以科研开发提高深度加工水平和提高经济效益为主的发展战略正在深入实施。主要成就体现在:
(1)生产能力和产量有了很大提高,截止1995年,全国已形成年产近7 000t的难熔材料制品生产能力,已占世界同类制品总生产能力的30%~40%。近3年实际产量近4 700t,已占世界总产量的1/3左右;
(2)产品品种和结构有了很大改善;
(3)加工工艺有了长足进步;
(4)经过攻关,一批成果已应用于国防军工、航空航天、电子信息、能源、石化、冶金和核工业等重要领域。
然而,在其研究开发、深加工和品种结构上与世界发达国家相比还有很大差距,主要体现在:
(1)新材料、新工艺、新装备以及基础性研究薄弱;
(2)新产品开发不足;
(3)厂家多、单体规模小、劳动生产率低;
(4)装备急待更新;
(5)研究仪器和设备日益老化和短缺,难以恰当表征和评价难熔材料;
(6)缺乏对自己富有资源的珍惜和保护,资源浪费严重,综合利用率低。
因此,根据我国难熔材料工业的现状和面临的形势,今后我国难熔材料的发展方向应是满足国内各种需求,扩大精品输出,重点发展特纯、特异、特大、特薄和特精产品,实施精品战略。
难熔材料工业发展目标就是要实现由初级产品数量扩大为主到结构优化为主的战略转变。战略对策应是加速实现难熔金属工业发展战略的转变,确立可持续发展的战略思想,并将其贯穿到科研开发、制备加工、使用性能和市场4个关键环节中去。
❺ 钛合金能不能做坦克装甲
可以,但是更多的还是用在战机和武装直升机上,不仅有成本的考虑,还有防护上的考虑。像装甲车,特别是坦克这种需要大面积厚重装甲防御的平台不适合都用钛合金装甲。