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时间:2019-05-10
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1、新材料改变生活1、航空航天与军事领域人类已经进入21世纪,回顾世纪之交的几场高技术局部战争,特别是海湾战争、科索沃战争、阿富含战争以及伊拉克战争,人们不难得出结论:科学技术是最重要的军事战斗力。20世纪70年代后一大批高新技术的迅速涌现及其在军事领域的广泛运用,一方面直接催生出各类高技术武器装备,另一方面又间接从理论报道实践对军事领域产生了全方位的深刻影响。军事高技术是建立在现代科学技术成就的基础上,处于当代科学技术前沿,对国防科技和武器装备发展起巨大推动作用的那部分高技术的总称。按照高技术分类:分为六大技术
2、群信息技术——军事信息技术新材料技术——军用新材料技术新能源技术——军用新能源技术生物技术——军用生物技术海洋开发技术——军用海洋开发技术航天技术——军用航天技术1、最重要的代表是碳纤维复合材料,如果用于飞机制造当中,将会比现在的铝合金减重20%~40%,在节能方面则会体现出很大效益。波音787目前有50%用了碳纤维复合材料,空客一款飞机62%的材料也将被碳纤维复合材料取代。2、在世界范围内,稀土都被看成是抢占科技制高点的重要元素,特别是在国防军工领域。但现在,稀土特殊的光电磁功能还远远没有开发够,稀土永磁材
3、料目前发展到第四代,跟别的金属元素相比最好,且不可取代,稀土产业未来的发展前景也十分广阔。3、高性能纤维属特殊用途材料,产量虽不大,但在国民经济和国防建设中占有重要地位。在军事领域,高性能纤维是火箭、导弹、战斗机、作战装甲、海军舰船等尖端武器装备的重要基础材料。如战略导弹飞行中温度极高,只有碳/碳复合材料才能满足需要;而且战略导弹固体火箭发动机和弹头重量每减1公斤,射程便可大增。在国民经济领域高性能纤维同样作用非凡:从航天探索中的宇航服,到宇航员返回地面所提供的坚韧轻质降落伞及太空运载工具等,都离不开高性能材
4、料;大飞机使用大量碳纤维可节油20%,并提高安全性和总装效率;汽车结构材料部分改用碳纤维可大量减重,而且节油减排、抗冲击、动力增强。此外,能源、建筑、通信、环保、海洋开发等均有广泛用途。4、芳纶纤维是当今极为重要的国防军工材料。它具有超高强度、高模量和耐高温、重量轻、耐酸耐碱等优异性能,其强度是钢丝的5~6倍,模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢丝的2倍,重量仅为钢丝的1/5左右,且绝缘性能良好,抗老化,有很长的使用周期。为适应现代战争需要,目前美、英等发达国家的防弹衣均采用了芳纶材质。芳纶防弹衣和头盔的
5、轻型化,大大提高了快速反应能力、战斗力和防护能力。除军事应用外,在宇宙飞船发射过程中,每减轻1公斤重量,意味着降低100万美元成本,所以芳纶民用市场前景广阔。2、车祸问题中国每5分钟有一人因车祸死亡,每一分钟有一人因车祸伤残,每天死亡280多人,每年死亡10万多人,汽车数量占世界1.9%,车祸死亡人数占世界15%,且每年增加4.5%。自1899年发生第一起有记录车祸以来,全球车祸累计死亡3000万人,超过第二次世界大战死亡人数。其中46%为“弱势道路使用者”,即行人、骑自行车和摩托车的人。珍重生命,提高道路交
6、通安全是严峻的问题。碳纤维具有绝佳的韧性和抗拉强度,且重量只有钢的1/4。轻量、高强的特性正是高性能车所需的,目前法拉利、兰博基尼等超跑的车身由碳纤维制成。如果未来汽车能在不影响使用功能的前提下,尽可能多的用碳纤维取代钢铁材料,则可很大程度上降低车身质量。质量与惯性成正比,在相同速度下发生车祸,也会降低对车祸弱势一方冲击的伤害,也许减轻的这点伤害能让很多人幸存下来。随着航空技术的发展,在制造飞机时需要一种更轻更坚固的材料,这时金属材料已经无法满足航空工业的需求了,而由一种碳纤维纤维材料取而代之。应用:1、宇航
7、工业用作导弹防热及结构材料如火箭喷管、鼻锥、大面积防热层;卫星构架、天线、太阳能翼片底板、卫星-火箭结合部件;航天飞机机头,机翼前缘和舱门等制件;哈勃太空望远镜的测量构架,太阳能电池板和无线电天线。2、航空工业用作主承力结构材料,如主翼、尾翼和机体;次承力构件,如方向舵、起落架、副翼、扰流板、发动机舱、整流罩及座板等,此外还有C/C刹车片。3、交通运输用作汽车传动轴、板簧、构架和刹车片等制件;船舶和海洋工程用作制造渔船、鱼雷快艇、快艇和巡逻艇,以及赛艇的桅杆、航杆、壳体及划水浆;海底电缆、潜水艇、雷达罩、深海
8、油田的升降器和管道。4、运动器材用作网球、羽毛球和壁球拍及杆、棒球、曲棍球和高尔夫球杆、自行车、赛艇、钓杆、滑雪板、雪车等。3、节能减排重要性:一是因为能源资源是不可再生的,用一点就少一点,如煤炭、石油、天然气等化石能源,全世界的石油可采储量只有40年;二是大量能源的使用会产生污染,如大量燃烧煤炭会导致空气污染,我国大气污染的主要来源就是煤炭燃烧;三是能源是重要的战略物质,没有能源,我们所有人的生活
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