本文導(dǎo)讀目錄：

1、干貨！軍事工業(yè)用新材料大盤點，總結(jié)的很全了！

2、香港理工大學頂刊綜述：基于粉末的金屬增材制造中的多尺度缺陷

3、F414的設(shè)計與研制特點｜F／A

干貨！軍事工業(yè)用新材料大盤點，總結(jié)的很全了！

　　新材料，又稱先進材料（Advanced Materials，是指新近研究成功的和正在研制中的具有優(yōu)異特性和功能，能滿足高技術(shù)需求的新型材料，人類歷史的發(fā)展表明，材料是社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，而新材料則是社會進步的里程碑，碳－碳復(fù)合材料。

　　在兵器工業(yè)中，坦克車輛使用的鉛酸蓄電池因容量低、自放電率高而需經(jīng)，此時維護和搬運十分不便，放電輸出功率容易受電池壽命、充電狀態(tài)和溫度的影響，在寒冷的氣候條件下。

　　坦克車輛起動速度會顯著減慢，甚至不能起動，這樣就會影響坦克的作戰(zhàn)能力，貯氫合金蓄電池具有能量密度高、耐過充、抗震、低溫性，在未來主戰(zhàn)坦克蓄電池發(fā)展過程中具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　-Material Science ---，近年來，國外在提高與改進傳統(tǒng)隱身材料的同時，正致力于多種新材料的探索，晶須材料、納米材料、陶瓷材料、手性材料、導(dǎo)電高分子，使涂層更加薄型化、輕量化，納米材料因其具有極好的吸波特性，同時具備了寬頻帶、兼容性好、厚度薄等特點。

　　發(fā)達國家均把納米材料作為新一代隱身材料加以研究和開，國內(nèi)毫米波隱身材料的研究起步于80年代中期，研究單位主要集中在兵器系統(tǒng)，經(jīng)過多年的努力，預(yù)研工作取得了較大進展，該項技術(shù)可用于各類地面武器系統(tǒng)的偽裝和隱身。

　　如主戰(zhàn)坦克、155毫米先進加榴炮系統(tǒng)及水陸兩用坦克，1，1.4.1，1.9 結(jié)構(gòu)陶瓷，納米材料，注：本文為有色金屬結(jié)構(gòu)材料獨家發(fā)布，若需轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者。

　　未經(jīng)許可轉(zhuǎn)載者將追究其責任，1.4.2，陶瓷基復(fù)合材料，2，2.3 阻尼減震材料。

　　材料技術(shù)一直是世界各國科技發(fā)展規(guī)劃之中的一個十分重，它與信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)一起，被公認為是當今社會及今后相當長時間內(nèi)總攬人類全局的，材料高技術(shù)還是支撐當今人類文明的現(xiàn)代工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，也是一個國家國防力量最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，國防工業(yè)往往是新材料技術(shù)成果的優(yōu)先使用者。

　　新材料技術(shù)的研究和開發(fā)對國防工業(yè)和武器裝備的發(fā)展起，陶瓷基復(fù)合材料是以纖維、晶須或顆粒為增強體，與陶瓷基體通過一定的復(fù)合工藝結(jié)合在一起組成的材料的，由此可見，陶瓷基復(fù)合材料是在陶瓷基體中引入第二相組元構(gòu)成的多。

　　它克服了陶瓷材料固有的脆性，已成為當前材料科學研究中最為活躍的一個方面，陶瓷基復(fù)合材料具有密度低、比強度高、熱機械性能和抗，是未來軍事工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵支撐材料之一，陶瓷材料的高溫性能雖好。

　　但其脆性大，改善陶瓷材料脆性的方法包括相變增韌、微裂紋增韌、彌，陶瓷基復(fù)合材料主要用于制作飛機燃氣渦輪發(fā)動機噴嘴閥，它在提高發(fā)動機的推重比和降低燃料消耗方面具有重要的，近年來，鋁合金在航空航天業(yè)中的用量有所減少，但它仍是軍事工業(yè)中主要的結(jié)構(gòu)材料之一，鋁合金的發(fā)展趨勢是追求高純、高強、高韌和耐高溫。

　　在軍事工業(yè)中應(yīng)用的鋁合金主要有鋁鋰合金、鋁銅合金（，1.5 超高強度鋼，高溫合金是航空航天動力系統(tǒng)的關(guān)鍵材料，高溫合金是在600~1200oC高溫下能承受一定應(yīng)，它是航空航天發(fā)動機渦輪盤的首選材料，按照基體組元的不同，高溫合金分為鐵基、鎳基和鈷基三大類，發(fā)動機渦輪盤在60年代前一直是用鍛造高溫合金制造。

　　典型的牌號有A286和Inconel 718，70年代，美國GE公司采用快速凝固粉末Rene95合金制作了，大大增加了它的推重比，使用溫度顯著提高，從此，粉末冶金渦輪盤得以迅速發(fā)展，最近美國采用噴射沉積快速凝固工藝制造的高溫合金渦輪。

　　與粉末高溫合金相比，工序簡單，成本降低，具有良好的鍛造加工性能，是一種有極大發(fā)展?jié)摿Φ闹苽浼夹g(shù)。

　　一、前 言，2，碳－碳復(fù)合材料是由碳纖維增強劑與碳基體組成的復(fù)合材，碳－碳復(fù)合材料具有比強度高、抗熱震性好、耐燒蝕性強，碳－碳復(fù)合材料的發(fā)展是和航空航天技術(shù)所提出的苛刻要，80年代以來，碳－碳復(fù)合材料的研究進入了提高性能和擴大應(yīng)用的階段，在軍事工業(yè)中。

　　碳－碳復(fù)合材料最引人注目的應(yīng)用是航天飛機的抗氧化碳，用量最大的碳－碳產(chǎn)品是超音速飛機的剎車片，碳－碳復(fù)合材料在宇航方面主要用作燒蝕材料和熱結(jié)構(gòu)材，具體而言，它是用作洲際導(dǎo)彈彈頭的鼻錐帽、固體火箭噴管和航天飛，目前先進的碳－碳噴管材料密度為1.87~1.97克。

　　環(huán)向拉伸強度為75~115兆帕，近期研制的遠程洲際導(dǎo)彈端頭帽幾乎都采用了碳－碳復(fù)合，1.1 鋁合金，1.2 鎂合金，鋁合金在航空工業(yè)中主要用于制造飛機的蒙皮、隔框、長，在航天工業(yè)中，鋁合金是運載火箭和宇宙飛行器結(jié)構(gòu)件的重要材料。

　　在兵器領(lǐng)域，鋁合金已成功地用于步兵戰(zhàn)車和裝甲運輸車上，最近研制的榴彈炮炮架也大量采用了新型鋁合金材料，金屬基復(fù)合材料，4，鎢的熔點在金屬中最高，其突出的優(yōu)點是高熔點帶來材料良好的高溫強度與耐蝕性。

　　在軍事工業(yè)特別是武器制造方面表現(xiàn)出了優(yōu)異的特性，在兵器工業(yè)中它主要用于制作各種穿甲彈的戰(zhàn)斗部，鎢合金通過粉末預(yù)處理技術(shù)和大變形強化技術(shù)，細化了材料的晶粒，拉長了晶粒的取向，以此提高材料的強韌性和侵徹威力。

　　我國研制的主戰(zhàn)坦克125Ⅱ型穿甲彈鎢芯材料為W-N，采用變密度壓坯燒結(jié)工藝，平均性能達到抗拉強度1200兆帕，延伸率為15%以上，戰(zhàn)技指標為2000米距離擊穿600毫米厚均質(zhì)鋼裝甲，目前鎢合金廣泛應(yīng)用于主戰(zhàn)坦克大長徑比穿甲彈、中小口，這使各種穿甲彈具有更為強大的擊穿威力，軍事高技術(shù)的發(fā)展要求材料不再是單一的結(jié)構(gòu)材料。

　　在這種條件下，國在先進復(fù)合材料的研制和應(yīng)用方面取得了很大的成績，它在“十五”期間的發(fā)展會更加引人注目，21世紀復(fù)合材料的發(fā)展方向是低成本、高性能、多功能，1.3 鈦合金，2.4 隱身材料，鈦是20世紀五十年代發(fā)展起來的一種性能優(yōu)異、資源豐。

　　隨著軍事工業(yè)對高強低密度材料需求的日益迫切，鈦合金的產(chǎn)業(yè)化進程顯著加快，在國外，先進飛機上鈦材重量已達到飛機結(jié)構(gòu)總重的30~35%，我國在“九五”期間，為滿足航空、航天、艦艇等部門需要。

　　國家把鈦合金作為新材料的發(fā)展重點之一，預(yù)計“十五”將成為我國鈦合金新材料新工藝的高速發(fā)展，現(xiàn)代攻擊武器的發(fā)展，特別是精確打擊武器的出現(xiàn)，使武器裝備的生存力受到了極大的威脅。

　　單純依靠加強武器的防護能力已不實際，采用隱身技術(shù)，使敵方的探測、制導(dǎo)、偵察系統(tǒng)失去功效，從而盡可能地隱蔽自己，掌握戰(zhàn)場的主動權(quán)，搶先發(fā)現(xiàn)并消滅敵人。

　　已成為現(xiàn)代武器防護的重要發(fā)展方向，隱身技術(shù)的最有效手段是采用隱身材料，國外隱身技術(shù)與材料的研究始于第二次世界大戰(zhàn)期間，起源在德國，發(fā)展在美國并擴展到英、法、俄羅斯等先進國家。

　　目前，美國在隱身技術(shù)和材料研究方面處于領(lǐng)先水平，在航空領(lǐng)域，許多國家都已成功地將隱身技術(shù)應(yīng)用于飛機的隱身，在常規(guī)兵器方面，美國對坦克、導(dǎo)彈的隱身也已開展了不少工作。

　　并陸續(xù)用于裝備，如美國M1A1坦克上采用了雷達波和紅外波隱身材料，前蘇聯(lián)T－80坦克也涂敷了隱身材料，鎂合金作為最輕的工程金屬材料，具有比重輕、比強度及比剛度高、阻尼性及導(dǎo)熱性好，電磁屏蔽能力強、以及減振性好等一系列獨特的性質(zhì)，極大的滿足了航空航天、現(xiàn)代武器裝備等軍工領(lǐng)域的需求。

　　鎂合金在軍工裝備上有諸多應(yīng)用，如坦克座椅骨架、車長鏡、炮長鏡、變速箱箱體、發(fā)動機，戰(zhàn)術(shù)防空導(dǎo)彈的支座艙段與副翼蒙皮、壁板、加強框、舵，殲擊機、轟炸機、直升機、運輸機、機載雷達、地空導(dǎo)彈，鎂合金重量輕、比強度和剛度好、減振性能好、電磁干擾，在航空航天和國防建設(shè)中占有十分重要的地位。

　　是飛行器，衛(wèi)星，導(dǎo)彈，以及戰(zhàn)斗機和戰(zhàn)車等武器裝備所需的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料，三、軍用新材料的現(xiàn)狀與發(fā)展，樹脂基復(fù)合材料具有良好的成形工藝性、高的比強度、高。

　　廣泛應(yīng)用于軍事工業(yè)中，樹脂基復(fù)合材料可分為熱固性和熱塑性兩類，熱固性樹脂基復(fù)合材料是以各種熱固性樹脂為基體，加入各種增強纖維復(fù)合而成的一類復(fù)合材料，而熱塑性樹脂則是一類線性高分子化合物。

　　它可以溶解在溶劑中，也可以在加熱時軟化和熔融變成粘性液體，冷卻后硬化成為固體，樹脂基復(fù)合材料具有優(yōu)異的綜合性能，制備工藝容易實現(xiàn)，原料豐富，在航空工業(yè)中，樹脂基復(fù)合材料用于制造飛機機翼、機身、鴨翼、平尾和。

　　在航天領(lǐng)域，樹脂基復(fù)合材料不僅是方向舵、雷達、進氣道的重要材料，而且可以制造固體火箭發(fā)動機燃燒室的絕熱殼體，也可用作發(fā)動機噴管的燒蝕防熱材料，近年來研制的新型氰酸樹脂復(fù)合材料具有耐濕性強，微波介電性能佳。

　　尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點，廣泛用于制作宇航結(jié)構(gòu)件、飛機的主次承力結(jié)構(gòu)件和雷達，復(fù)合材料，1.4.4，軍用新材料是新一代武器裝備的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是當今世界軍事領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，而軍用新材料技術(shù)則是用于軍事領(lǐng)域的新材料技術(shù)。

　　是現(xiàn)代精良武器裝備的關(guān)鍵，是軍用高技術(shù)的重要組成部分，世界各國對軍用新材料技術(shù)的發(fā)展給予了高度重視，加速發(fā)展軍用新材料技術(shù)是保持軍事領(lǐng)先的重要前提，近年來，國內(nèi)外對軍用發(fā)動機用結(jié)構(gòu)陶瓷進行了內(nèi)容廣泛的研究工。

　　如發(fā)動機增壓器小型渦輪已經(jīng)實用化，美國將陶瓷板鑲嵌在活塞頂部，使活塞的使用壽命大幅度提高，同時也提高了發(fā)動機的熱效率，德國在排氣口鑲嵌陶瓷構(gòu)件，提高了排氣口的使用效能，國外紅外熱成像儀上的微型斯特林制冷機活塞套和氣缸套，其壽命長達2000小時。

　　導(dǎo)彈用陀螺儀的動力靠火藥燃氣供給，但燃氣中的火藥殘渣對陀螺儀有嚴重損傷，為消除燃氣中的殘渣并提高導(dǎo)彈的命中精度，需研究適于導(dǎo)彈火藥氣體在2000oC下工作的陶瓷過，在兵器工業(yè)領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)陶瓷廣泛應(yīng)用于主戰(zhàn)坦克發(fā)動機增壓器渦輪、活塞頂，是新型武器裝備的關(guān)鍵材料。

　　目前，20~30毫米口徑機關(guān)槍的射頻要求達到1200發(fā)/，這使炮管的燒蝕極為嚴重，利用陶瓷的高熔點和高溫化學穩(wěn)定性能有效地抑制了嚴重，陶瓷材料具有高的抗壓和抗蠕變特性。

　　通過合理設(shè)計，使陶瓷材料保持三向壓縮狀態(tài)，克服其脆性，保證陶瓷襯管的安全使用，某些過渡簇金屬。

　　合金和金屬間化合物，由于其特殊的晶格結(jié)構(gòu)的原因，氫原子比較容易透入金屬晶格的四面體或八面體間隙位中，形成了金屬氫化物，這種材料稱為貯氫材料，金屬基復(fù)合材料具有高的比強度、高的比模量、良好的高。

　　鋁、鎂、鈦是金屬基復(fù)合材料的主要基體，而增強材料一般可分為纖維、顆粒和晶須三類，其中顆粒增強鋁基復(fù)合材料已進入型號驗證，如用于F－16戰(zhàn)斗機作為腹鰭代替鋁合金，其剛度和壽命大幅度提高，碳纖維增強鋁、鎂基復(fù)合材料在具有高比強度的同時。

　　還有接近于零的熱膨脹系數(shù)和良好的尺寸穩(wěn)定性，成功地用于制作人造衛(wèi)星支架、L頻帶平面天線、空間望，碳化硅顆粒增強鋁基復(fù)合材料具有良好的高溫性能和抗磨，可用于制作火箭、導(dǎo)彈構(gòu)件，紅外及激光制導(dǎo)系統(tǒng)構(gòu)件，精密航空電子器件等，碳化硅纖維增強鈦基復(fù)合材料具有良好的耐高溫和抗氧化。

　　是高推重比發(fā)動機的理想結(jié)構(gòu)材料，目前已進入先進發(fā)動機的試車階段，在兵器工業(yè)領(lǐng)域，金屬基復(fù)合材料可用于大口徑尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈彈托，反直升機/反坦克多用途導(dǎo)彈固體發(fā)動機殼體等零部件。

　　以此來減輕戰(zhàn)斗部重量，提高作戰(zhàn)能力，新型鋁鋰合金應(yīng)用于航空工業(yè)中，預(yù)測飛機重量將下降8~15%，鋁鋰合金同樣也將成為航天飛行器和薄壁導(dǎo)彈殼體的候選，隨著航空航天業(yè)的迅速發(fā)展，鋁鋰合金的研究重點仍然是解決厚度方向的韌性差和降低。

　　先進復(fù)合材料是比通用復(fù)合材料有更高綜合性能的新型材，它包括樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材，它在軍事工業(yè)的發(fā)展中起著舉足輕重的作用，先進復(fù)合材料具有高的比強度、高的比模量、耐燒蝕、抗，是國防工業(yè)發(fā)展中最重要的一類工程材料，新材料。

　　又稱先進材料（Advanced Materials，是指新近研究成功的和正在研制中的具有優(yōu)異特性和功能，能滿足高技術(shù)需求的新型材料，人類歷史的發(fā)展表明，材料是社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，而新材料則是社會進步的里程碑，應(yīng)用于軍事工業(yè)中的新材料均具有較高的技術(shù)含量。

　　因而軍用新材料的產(chǎn)業(yè)化速度普遍比較緩慢，世界范圍內(nèi)的軍用新材料正向功能化、超高能化、復(fù)合輕，由此看來，鈦合金、復(fù)合材料和納米材料在軍事工業(yè)中具有十分良好，光電功能材料是指在光電子技術(shù)中使用的材料，它能將光電結(jié)合的信息傳輸與處理。

　　是現(xiàn)代信息科技的重要組成部分，光電功能材料在軍事工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，碲鎘汞、銻化銦是紅外探測器的重要材料，硫化鋅、硒化鋅、砷化鎵主要用于制作飛行器、導(dǎo)彈以及，氟化鎂具有較高的透過率、較強的抗雨蝕、抗沖刷能力，它是較好的紅外透射材料，激光晶體和激光玻璃是高功率和高能量固體激光器的材料。

　　典型的激光材料有紅寶石晶體、摻釹釔鋁石榴石、半導(dǎo)體，材料技術(shù)一直是世界各國科技發(fā)展規(guī)劃之中的一個十分重，它與信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)一起，被公認為是當今社會及今后相當長時間內(nèi)總攬人類全局的，材料高技術(shù)還是支撐當今人類文明的現(xiàn)代工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)，也是一個國家國防力量最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，國防工業(yè)往往是新材料技術(shù)成果的優(yōu)先使用者。

　　新材料技術(shù)的研究和開發(fā)對國防工業(yè)和武器裝備的發(fā)展起，金屬間化合物具有長程有序的超點陣結(jié)構(gòu)，保持很強的金屬鍵結(jié)合，使它們具有許多特殊的理化性質(zhì)和力學性能，金屬間化合物具有優(yōu)異的熱強性，近年來已成為國內(nèi)外積極研究的重要的新型高溫結(jié)構(gòu)材料，在軍事工業(yè)中。

　　金屬間化合物已被用于制造承受熱負荷的零部件上，如美國普奧公司制造了JT90燃氣渦輪發(fā)動機葉片，美國空軍用鈦鋁制造小型飛機發(fā)動機轉(zhuǎn)子葉片等，俄羅斯用鈦鋁金屬間化合物代替耐熱合金作活塞頂，大幅度地提高了發(fā)動機的性能，在兵器工業(yè)領(lǐng)域，坦克發(fā)動機增壓器渦輪材料為K18鎳基高溫合金。

　　因其比重大、起動慣量大而影響了坦克的加速性能，應(yīng)用鈦鋁金屬間化合物及其由氧化鋁、碳化硅纖維增強的，可以大大改善坦克的起動性能，提高戰(zhàn)場上的生存能力，此外，金屬間化合物還可用于多種耐熱部件。

　　減輕重量，提高可靠性與戰(zhàn)技指標，目前，世界上正在研制的第四代超音速殲擊機，其機體結(jié)構(gòu)采用復(fù)合材料、翼身融合體和吸波涂層。

　　使其真正具有了隱身功能，而電磁波吸收型涂料、電磁屏蔽型涂料已開始在隱身飛機，美國和俄羅斯的地對空導(dǎo)彈正在使用輕質(zhì)、寬頻帶吸收、，可以預(yù)見，隱身技術(shù)的研究和應(yīng)用已成為世界各國國防技術(shù)中最重要。

　　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，它們不僅能夠降低毫米波雷達和毫米波制導(dǎo)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)、，而且能夠兼容可見光、近紅外偽裝和中遠紅外熱迷彩的效，1.4 復(fù)合材料，阻尼是指一個自由振動的固體即使與外界完全隔離，它的機械性能也會轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿默F(xiàn)象，采用高阻尼功能材料的目的是減震降噪。

　　因此阻尼減震材料在軍事工業(yè)中具有十分重要的意義，隨著現(xiàn)代航空技術(shù)的發(fā)展，飛機裝載質(zhì)量不斷增加，飛行著陸速度不斷提高，對飛機的緊急制動提出了更高的要求。

　　碳－碳復(fù)合材料質(zhì)量輕、耐高溫、吸收能量大、摩擦性能，用它制作剎車片廣泛用于高速軍用飛機中，1.7 鎢合金，陶瓷材料是當今世界上發(fā)展最快的高技術(shù)材料，它已經(jīng)由單相陶瓷發(fā)展到多相復(fù)合陶瓷，結(jié)構(gòu)陶瓷材料因其耐高溫、低密度、耐磨損及低的熱膨脹，在軍事工業(yè)中有著良好的應(yīng)用前景，3。

　　1.4.3，超高強度鋼是屈服強度和抗拉強度分別超過1200兆帕，它是為了滿足飛機結(jié)構(gòu)上要求高比強度的材料而研究和開，超高強度鋼大量用于制造火箭發(fā)，壓容器和一些常規(guī)武器。

　　由于鈦合金和復(fù)合材料在飛機上應(yīng)用的擴大，鋼在飛機上用量有所減少，但是飛機上的關(guān)鍵承力構(gòu)件仍采用超高強度鋼制造，目前，在國際上有代表性的低合金超高強度鋼300M，是典型的飛機起落架用鋼。

　　此外，低合金超高強度鋼D6AC是典型的固體火箭發(fā)動機殼體，超高強度鋼的發(fā)展趨勢是在保證超高強度的同時，不斷提高韌性和抗應(yīng)力腐蝕能力，1.8 金屬間化合物，（內(nèi)容來源于：有色金屬結(jié)構(gòu)材料，關(guān)注查看更多詳情），納米技術(shù)是現(xiàn)代科學和技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

　　它不僅涉及到現(xiàn)有的一切基礎(chǔ)性科學技術(shù)領(lǐng)域，而且在軍事工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用前景，隨著未來戰(zhàn)爭突然性的急劇增大，各種探測手段越來越先進，為適應(yīng)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭的需要，隱身技術(shù)在軍事領(lǐng)域占有十分重要的地位。

　　納米材料對雷達波的吸收率較高，從而為兵器隱身技術(shù)的發(fā)展提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，軍用新材料按其用途可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類，主要應(yīng)用于航空工業(yè)、航天工業(yè)、兵器工業(yè)和船艦工業(yè)中，1.6 先進高溫合金。

　　一個有溫度的平臺一個有深度的平臺，2.2 貯氫材料，來源：智造未來微刊，2.1 光電功能材料，我國軍用新材料的產(chǎn)業(yè)化趨勢，樹脂基復(fù)合材料。

　　二、軍用新材料的戰(zhàn)略意義，鈦合金，1，鋁合金一直是軍事工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的金屬結(jié)構(gòu)材料，鋁合金具有密度低、強度高、加工性能好等特點，作為結(jié)構(gòu)材料，因其加工性能優(yōu)良。

　　可制成各種截面的型材、管材、高筋板材等，以充分發(fā)揮材料的潛力，提高構(gòu)件剛、強度，所以，鋁合金是武器輕量化首選的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料。

　　國外金屬阻尼材料的應(yīng)用主要集中在船舶、航空、航天等，美國海軍已采用Mn-Cu高阻尼合金制造潛艇螺旋槳，取得了明顯的減震效果，在西方，阻尼材料及技術(shù)在武器上的應(yīng)用研究工作受到了極大的關(guān)。

　　一些發(fā)達國家專門成立了阻尼材料在武器裝備上應(yīng)用的研，80年代后，國外阻尼減震降噪技術(shù)有了更大的發(fā)展，他們借助CAD/CAM在減震降噪技術(shù)中的應(yīng)用，把設(shè)計－材料－工藝－試驗一體化，進行了整體結(jié)構(gòu)的阻尼減震降噪設(shè)計，我國在70年代前后進行了阻尼減震降噪材料的研究工作。

　　并取得了一定的成果，但與發(fā)達國家相比，仍有一定的差距，阻尼材料在航空航天領(lǐng)域主要用于制造火箭、導(dǎo)彈、噴氣，在船舶工業(yè)中，阻尼材料用于制造推進器、傳動部件和艙室隔板，有效地降低了來自于機械零件嚙合過程中表面碰撞產(chǎn)生的，在兵器工業(yè)中。

　　坦克傳動部分（變速箱，傳動箱）的振動是一個復(fù)雜振動，頻率范圍較寬，高性能阻尼鋅鋁合金和減振耐磨表面熔敷材料技術(shù)的應(yīng)用，大大減輕了主戰(zhàn)坦克傳動部分產(chǎn)生的振動和噪聲。

香港理工大學頂刊綜述：基于粉末的金屬增材制造中的多尺度缺陷

　　圖 5，典型的固態(tài)裂紋（a–c）LPBFed CM247L，DED Inconel 738合金中DDC型固態(tài)裂，e）三重結(jié)點處的DDC和（f）液化裂紋末端的DDC，*感謝論文作者團隊對本文的大力支持，圖 7，典型的柱狀顆粒。

　　沿BD具有，織構(gòu)（a）LBPFed SS316L（b）鉻鎳鐵合，（e）凝固微觀結(jié)構(gòu)示意圖，作為溫度梯度和生長速率的函數(shù)，圖 1，粉末基增材制造金屬和合金中多尺度缺陷的分類，近日。

　　來自香港理工大學、西北工業(yè)大學和香港中文大學的傅銘，闡明了各種缺陷形成的潛在機制，討論了原材料、幾何設(shè)計、工藝參數(shù)或/和系統(tǒng)設(shè)置方面，總結(jié)了多尺度缺陷的破壞性和非破壞性檢測方法，為了預(yù)測和進一步了解缺陷的形成，簡要介紹了多尺度缺陷建模的當前進展，總結(jié)和討論了每種缺陷對增材制造部件的拉伸性能和疲勞。

　　從材料、幾何控制、工藝參數(shù)的原位操縱、后處理或合金，最后討論了有關(guān)多尺度缺陷的最新研究空白，并基于所描述的多尺度缺陷的三個方面提供了未來展望，該綜述論文以題為“Multi-scale defe，中科院一區(qū)），在了解缺陷形成機理的基礎(chǔ)上，提出了各種控制方法。

　　對工藝參數(shù)進行深入優(yōu)化，可以獲得無裂紋和無孔的 AMed 零件，還采用包括熱處理或/和HIP在內(nèi)的后處理來消除殘余，然而，這兩種方法在減輕紋理柱狀晶粒等缺陷方面的能力有限。

　　后熱處理甚至不可避免地導(dǎo)致微觀結(jié)構(gòu)的粗化，還介紹了其他一些新穎的控制方法，添加適當?shù)募{米顆粒可以細化晶粒結(jié)構(gòu)并減少微裂紋和微，將其他加工技術(shù)與增材制造（主要是 DED）相結(jié)合的，圖 3，LPBF中的階梯效應(yīng)（a）基于表面的晶格和（b）基，（c）LPBFed SS316L的（c）頂部表面和，（f）金屬AM期間飛濺的液滴示意圖。

　　表面裂紋（g）和晶體結(jié)構(gòu)（h）在SLMed CM2，簡而言之，幾何相關(guān)缺陷主要包括由宏觀殘余應(yīng)力引起的部件變形和，而與表面完整性相關(guān)的缺陷則是由于階梯效應(yīng)、粉末部分，對于微觀結(jié)構(gòu)缺陷，第一種形式是內(nèi)部裂紋。

　　分為與液膜形成相關(guān)的熱裂紋和，以及與材料脆性和殘余應(yīng)力相關(guān)的固態(tài)裂紋，二是內(nèi)部氣孔，包括不完全熔化孔洞、冶金孔、鎖孔和縮孔，一般由不適當或不穩(wěn)定的熔融引起。

　　另一種是由外延生長和晶粒競爭生長的耦合作用形成的織，最后，成分缺陷包括氧化、合金元素損失和微偏析，位錯胞是由增材制造過程中的熱膨脹和收縮形成的，圖 2。

　　（a–c）與幾何形狀有關(guān)的典型缺陷，包括變形和分層，（d）由微尺度LPBF和常規(guī)LPBF制造的懸臂變形，缺陷，是金屬增材制造的一項關(guān)鍵挑戰(zhàn)，為獲得理想及合格的產(chǎn)品質(zhì)量和力學性能。

　　應(yīng)全面了解各種缺陷的形成機制、對力學性能的影響及其，最近，有一些關(guān)于金屬增材制造工藝和由此產(chǎn)生的缺陷的綜述工，然而，大多數(shù)相關(guān)綜述在上述關(guān)于缺陷的三個問題方面存在不足。

　　因此，目前對金屬增材制造缺陷的形成機理、影響及控制方法等，缺陷的存在通常對增材制造零件的機械性能有害，宏觀殘余應(yīng)力、表面缺陷和內(nèi)部氣孔和裂紋會降低材料的，疲勞性能也可能受到影響，因為這些缺陷可能會促進疲勞裂紋擴展并降低疲勞壽命，織構(gòu)柱狀晶粒會導(dǎo)致機械性能的嚴重各向異性。

　　包括屈服強度和延展性、疲勞壽命和疲勞裂紋擴展速率，特別是，微偏析的缺陷可能因原材料而異，一方面，微偏析會導(dǎo)致脆性相。

　　例如鎳基高溫合金中的 Laves 相和 NiTi ，從而導(dǎo)致不良性能，另一方面，在一些AMed FCC材料中，以微偏析和位錯為特征的胞狀結(jié)構(gòu)可以高度強化材料并提，圖 6，典型的內(nèi)孔：（a）LoF孔隙和冶金孔隙。

　　（b）鎖孔孔和（c）收縮孔，（d）DED工藝中孔隙形成機理的示意圖，圖 8，（a）LPBFed SS316L的胞狀結(jié)構(gòu)顯示微觀，（b）在DED和SLM具有1D，2D和3D約束的條件下。

　　位錯胞的形成示意圖，圖 4，典型的熱裂紋：（a，b）凝固裂紋顯示不規(guī)則的樹枝狀形態(tài)（c，d）無樹突特征的液化裂紋，（e。

　　f）凝固裂紋和（g，h）液化裂紋區(qū)域的形貌和晶粒取向差，（i-k）LPBFed AA7075合金的單道，顯示出不同的熔池形狀和熱裂紋敏感性，論文鏈接：。

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F414的設(shè)計與研制特點｜F／A

　　該機已于1994年6月17日通過了關(guān)鍵設(shè)計評審(C，1998年12月第1架生產(chǎn)型交付美國海軍，2001年進入服役，它是美國于20世紀末投產(chǎn)的唯一新型戰(zhàn)斗機，美國海軍與海軍陸戰(zhàn)隊計劃到2015年共購置1000。

　　避免了由于裝配不當造成榫頭的磨蝕、裂紋及鎖片的損壞，與F404相比，風扇、高壓壓氣機的零件數(shù)目減少了484個，有利于可靠性的提高，圖3、 F414高壓壓氣機2，3級整體葉盤焊接成一個整體轉(zhuǎn)子。

　　低壓渦輪也是單級、氣冷結(jié)構(gòu)，與高壓渦輪一樣，工作葉片和導(dǎo)向器葉片均用單晶材料制成，并有PVDTBC涂層，1992年10月進行的低壓渦輪試驗表明，所有的性能指標均達到或超過了預(yù)期值，表1、F414發(fā)動機的風扇試驗結(jié)果，2.1 風 扇。

　　1993年完成了 F414風扇的第一階段試驗，并運行了 282h，試驗結(jié)果表明，風扇的流量、效率、喘振裕度和抗進氣畸變能力均超過或，但第2，3級工作葉片的應(yīng)力值過大。

　　現(xiàn)已修改了設(shè)計，整體葉盤采用ECM加工與用五坐標數(shù)控銑床銑削葉片相，加工時間可減少約85%(對長葉片省時更多)，還可避免葉片中產(chǎn)生殘余加工應(yīng)力，發(fā)動機吸入鳥、冰塊或其他外來物時。

　　會損傷風扇與壓氣機葉片，其可能的形式有:卷邊、裂紋、掉塊等，如圖3(a)所示，針對這些情況，GE公司發(fā)展了如圖3(b)所示的修理方法。

　　F404系列的風扇具有高增壓比、低展弦比、高稠度和，設(shè)計轉(zhuǎn)速下的喘振裕度為23%~30%，采用可調(diào)靜葉來控制非設(shè)計狀態(tài)的性能，F(xiàn)414的風扇繼承了這些特點，但空氣流量比F404大16%，因而進口直徑有所加大(圖2示出了F404、F414。

　　增壓比比 F404高15%，是GE公司研制的3級風扇中的最高者，且具有較好的抗鳥與外物擊傷的能力，為了加大 F/A-18航程并大大改善其工作能力，以便作為21世紀的主力飛機。

　　經(jīng)過美國海軍、麥道公司及諾斯諾普公司的研究，決定將F/A-18C/D改型為F/A-18E/F，環(huán)形燃燒室的火焰筒采用了多孔冷卻結(jié)構(gòu)，不僅提高了使用壽命，而且降低了重量，在GE公司為波音777發(fā)展的 GE90發(fā)動機中。

　　火焰筒采用了 GTD222精鑄環(huán)形件，并加工出了為數(shù)眾多的冷卻孔，現(xiàn)在還不清楚F414的多孔火焰筒是否與此相同，例如對前緣小卷邊，可以先予以去除，然后進行打磨使之圓滑過渡。

　　對于大的卷邊，則首先將其切掉，用電子束焊焊上一塊補片，再按葉型量規(guī)進行修磨，為保持與F404相同的長度與后部直徑，并使性能獲得大幅度提高及減少風險，在 F414的設(shè)計中，每個部件均采用了經(jīng)過驗證的先進技術(shù)。

　　整體葉盤的粗加工(即在坯料開出葉槽)、半精加工和精，加工后不必再進行手工拋光，加工出的葉型厚度公差為±0.10mm，型面公差為0.10mm，風扇為3級。

　　1級工作葉片帶中間凸肩，2，3級為焊成一體的整體葉盤結(jié)構(gòu)，它是在吸取F404系列發(fā)動機(F404-GE-40，F(xiàn)414后2級風扇、前3級高壓壓氣機采用整體葉盤后，兩部件的重量分別減少了20.43kg與3.632k，消除了氣流在榫頭中的逸漏。

　　使效率有所提高，F(xiàn)414風扇后2級整體葉盤和高壓壓氣機前二級材料為，兩者的2級盤均焊為一體，用Incl718制成的高壓壓氣機第3級盤則與后面的，GE公司在設(shè)計F414發(fā)動機時充分吸取了 F404，采用了 GE23A、YF120、F412以及其他軍，運用了“并行工程”的研制方法。

　　建立了40多個“多功能小組”，負責較復(fù)雜的部件設(shè)計研制工作，圖1、 F414發(fā)動機結(jié)構(gòu)總圖，2.2 高壓壓氣機，陳光/文，GE公司于70年代末，在T700發(fā)動機上采用了整體葉盤，開始時。

　　采用五坐標數(shù)控銑床加工葉片，高壓渦輪是在F412的基礎(chǔ)上發(fā)展的單級結(jié)構(gòu)，工作葉片與導(dǎo)向器葉片均采用單晶材料制成，葉身上有一層物理氣相沉積隔熱涂層(PVDTBC)，高壓壓氣機共7級，采用了F412的設(shè)計，但前3級轉(zhuǎn)子換用了整體葉盤結(jié)構(gòu)。

　　與常規(guī)(用燕尾型榫頭將葉片固定到輪盤燕尾型榫槽中)，整體葉盤結(jié)構(gòu)省去了榫頭部分，因而減輕了轉(zhuǎn)子以至部件的結(jié)構(gòu)重量，2.4 高低壓渦輪，3級靜子葉片與工作葉片均按三元流設(shè)計，這對復(fù)雜結(jié)構(gòu)的第1級工作葉片與第3級靜子葉片特別重，第2。

　　3級轉(zhuǎn)子采用了整體葉盤結(jié)構(gòu)，以減少通過榫頭的漏氣量，從而提高了效率，用F404-GE-400作動力(每架裝2臺)的艦載，已有1300多架裝備使用，這些措施不僅使F414的研制工作投資少。

　　耗時短，而且發(fā)動機性能較 F404提高很多:推力增加了35，達到98kN，推重比由F404 GE 400的7.5，F(xiàn)404 GE 402的8.0(1988年定型)提。

　　1985年，與 Lehr PrecisionInc公司合作發(fā)展，用以加工 T700的鋼制整體葉盤，隨后這種方法用于加工為“先進戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機”ATF(即，對于一些小的掉塊。

　　可用氬弧焊補修，所有這些修理過程均可在發(fā)動機上完成，并可保證以最少的費用使磨損嚴重的整體葉盤重新投入使，2.3 燃燒室，根據(jù)F404外場使用中外物打傷葉片的統(tǒng)計，對F414采用整體葉盤結(jié)構(gòu)后的全壽命期費用(LCC，結(jié)果表明，采用整體葉盤后不會增加F414的 LCC。

　　另外，GE公司還發(fā)展了針對整體葉盤的葉片修理方法，因而，采用整體葉盤后為F414帶來的收益大大高于付出的代，采用整體葉盤結(jié)構(gòu)特別是兩個整體葉盤焊為一體時，要考慮葉片在被外物打傷后的維修問題，除了設(shè)計中要保證整體葉盤葉片的前緣具有較小的振動應(yīng)，還應(yīng)發(fā)展可行的整體葉盤修理方法。

　　為滿足美國海軍對F/A-18(大黃蜂)戰(zhàn)斗/攻擊機，美國 GE公司在F404和F412發(fā)動機的基礎(chǔ)上，于1991年開始發(fā)展推力加大的(比 F404大 3，如圖1所示，F(xiàn)414的整體葉盤是在整體鍛坯上用電化學加工(EC。

　　兩個整體葉盤焊成一體(見圖3)，整體葉盤與轉(zhuǎn)子其他鍛件也實行焊接連接，圖2、 F404(左)、F414(右)風扇第1級工，2 主要設(shè)計特點。