Nieuws
01
Toepassingsstatus van metalen materialen voor militaire uitrusting
2024-09-07
De nieuwe materialenindustrie is een strategische en fundamentele industrie en een sleutelgebied voor een nieuwe ronde van wetenschappelijke en technologische revolutie en industriële transformatie. In de afgelopen tien jaar is de totale outputwaarde van de Chinese nieuwe materialenindustrie met een samengestelde jaarlijkse groei van meer dan 20% gegroeid. De relevante nationale afdelingen zullen zich houden aan doel- en probleemoriëntatie, de innovatie- en ontwikkelings-ecologie van nieuwe materialen blijven optimaliseren, de bevordering van doorbraken in tekortkomingen en materialen als eerste coördineren en de ontwikkeling en groei van de nieuwe materialenindustrie versnellen.
Militaire materialen vormen de materiële basis voor een nieuwe generatie wapens en uitrusting en behoren tevens tot de belangrijkste technologieën op militair gebied in de wereld van vandaag. Nieuwe militaire materiaaltechnologie is een nieuwe materiaaltechnologie die wordt gebruikt in het leger. Het is de sleutel tot moderne, geavanceerde wapens en uitrusting en een belangrijk onderdeel van militaire hightech. Landen over de hele wereld hechten veel belang aan de ontwikkeling van nieuwe militaire materiaaltechnologie. Het versnellen van de ontwikkeling van nieuwe militaire materiaaltechnologie is een belangrijke voorwaarde voor het behoud van militair leiderschap.
1、Titaniumlegering
Titaniumlegering is een legering die gevormd wordt door de toevoeging van andere legeringselementen op basis van titanium. Titaniumlegering heeft een goede corrosiebestendigheid, vermoeiingsweerstand en een hoge specifieke sterkte, en speelt een onvervangbare rol bij gewichtsvermindering van lucht- en ruimtevaartapparatuur, waardoor het veel gebruikt wordt. Het wordt gebruikt in vliegtuigmotoren, vliegtuigen, raketten en andere toepassingen. Om te voldoen aan de hoge snelheid en hoge wendbaarheid van geavanceerde gevechtsvliegtuigen, is het noodzakelijk om het gewicht zoveel mogelijk te verminderen en tegelijkertijd de structurele sterkte van de vliegtuigromp te waarborgen, en tegelijkertijd een hoge temperatuurbestendigheid te bieden. Titaniumlegering is het metaalmateriaal met de hoogste specifieke sterkte (sterkte-gewichtsverhouding). Het kan het gewicht van het vliegtuig aanzienlijk verminderen en de structurele efficiëntie verbeteren, terwijl het tegelijkertijd voldoet aan de hoge structurele sterkte van geavanceerde gevechtsvliegtuigen.
Titanium heeft een reeks uitstekende eigenschappen, zoals een laag gewicht, een hoge specifieke sterkte, corrosiebestendigheid, enz. Het is een uitstekend lichtgewicht constructiemateriaal met een hoog smeltpunt, een nieuw functioneel materiaal en belangrijk biomedisch materiaal. Het wordt gebruikt in de luchtvaart, ruimtevaart, scheepvaart, kernenergie, chemische industrie, enz. Het wordt veel gebruikt in de petroleumindustrie, metallurgie, elektriciteitscentrales, lichte industrie, medische zorg, sport, milieubescherming en het dagelijks leven van mensen. De marktvooruitzichten worden steeds breder met de vooruitgang van de samenleving. Titanium behoort tot de categorie zeldzame metalen, maar titaniumbronnen zijn overvloedig en kunnen effectief voldoen aan de behoeften van de maatschappelijke ontwikkeling. China, de Verenigde Staten, Rusland, Japan en andere landen hebben complete systemen opgezet voor titaniummetallurgie, verwerking, toepassing en wetenschappelijk onderzoek. Europese en andere landen hebben ook geavanceerde systemen opgezet voor titanium en de verwerking, toepassing en wetenschappelijk onderzoek van de bijbehorende legeringen, die een basis vormen voor de productie van hoogwaardige titaniummaterialen. Betrouwbare garantie, dus titanium is een materiaal waar mensen hard aan werken om te onderzoeken, ontwikkelen en toepassen.
Sinds eind jaren zestig is de hoeveelheid titanium die in militaire vliegtuigen wordt gebruikt, jaar na jaar toegenomen. Momenteel is de hoeveelheid titaniumlegering die wordt gebruikt in diverse geavanceerde straaljagers en bommenwerpers, ontworpen door Europa en de Verenigde Staten, gestabiliseerd op meer dan 20%, en de hoeveelheid titanium die wordt gebruikt in de Amerikaanse F-22 bedraagt zelfs 41%. Momenteel gebruikt een gevechtsvliegtuig van de derde generatie in mijn land ongeveer 2,25 ton titaniumlegering per vliegtuig, wat 12 keer zoveel is als een vliegtuig van de tweede generatie (J-8 0,2 ton); een gevechtsvliegtuig van de vierde generatie gebruikt tot ongeveer 3,6 ton titaniumlegering per vliegtuig. Naarmate de waarde, het geplande gebruik en de hoeveelheid titaniumlegeringen voor militaire straaljagers van de vierde generatie toenemen, zal de marktvraag naar hoogwaardige titaniumlegeringen voor militair gebruik naar verwachting blijven toenemen.
Met de ontwikkeling van moderne oorlogsvoering heeft het leger multifunctionele geavanceerde houwitsersystemen nodig met een hoog vermogen, een groot bereik, een hoge nauwkeurigheid en een snelle reactie. Een van de belangrijkste technologieën van het geavanceerde houwitsersysteem is nieuwe materiaaltechnologie. Het lichter maken van materialen voor zelfrijdende artillerietorens, componenten en lichtmetalen pantservoertuigen is een onvermijdelijke trend in de ontwikkeling van wapens. Om dynamiek en bescherming te garanderen, worden titaniumlegeringen veel gebruikt in legerwapens. Het gebruik van titaniumlegering in de 155 artilleriemondingsrem kan niet alleen het gewicht verminderen, maar ook de vervorming van de artillerieloop veroorzaakt door zwaartekracht verminderen, waardoor de schietnauwkeurigheid effectief wordt verbeterd; sommige complexe vormen op gevechtstanks en multifunctionele helikopter-antitankraketten. De componenten kunnen worden gemaakt van titaniumlegering, wat niet alleen kan voldoen aan de prestatie-eisen van het product, maar ook de verwerkingskosten van de onderdelen kan verlagen.
De toepassing van titaniumlegeringen was lange tijd sterk beperkt vanwege de hoge productiekosten. De laatste jaren zijn landen wereldwijd actief bezig met de ontwikkeling van lage-emissielegeringen.
Titanium is een metaal met uitstekende eigenschappen en overvloedige grondstoffen, ontwikkeld in de jaren 50. Door de toenemende vraag naar materialen met hoge sterkte en lage dichtheid in de militaire industrie, is het industrialisatieproces van titaniumlegeringen aanzienlijk versneld. In het buitenland heeft het gewicht van titaniummaterialen in geavanceerde vliegtuigen 30 tot 35% van het totale gewicht van de vliegtuigstructuur bereikt. Tijdens de periode van het "Negende Vijfjarenplan" in ons land, beschouwde het land titaniumlegeringen als een van de prioriteiten voor de ontwikkeling van nieuwe materialen om te voldoen aan de behoeften van de luchtvaart, ruimtevaart, scheepsbouw en andere departementen. Naar verwachting zal het "Tiende Vijfjarenplan" een periode zijn van snelle ontwikkeling van nieuwe titaniumlegeringsmaterialen en nieuwe processen in ons land.
Vanuit het perspectief van de wereldwijde marktvraagstructuur worden titaniumlegeringen voornamelijk gebruikt in de luchtvaartindustrie, de nationale defensie-industrie en andere industrieën. De luchtvaartindustrie is de grootste toepassingsvraag, goed voor ongeveer 50%, en wordt voornamelijk gebruikt in de productie van vliegtuigen en motoren. Vergeleken met China zijn er echter duidelijke verschillen in de vraagstructuur voor titaniumproducten. In Noord-Amerika en de Europese Unie, waar de lucht- en ruimtevaart en defensie-industrieën zijn ontwikkeld, met name de Verenigde Staten, komt meer dan 50% van de vraag naar titaniumproducten uit de lucht- en ruimtevaart en defensie. Hoewel ons land een van 's werelds grootste producenten en consumenten van titaniummetaal is, komt het grootste deel van de vraag naar titaniumproducten in ons land uit de chemische industrie. De toepassingen zijn voornamelijk corrosiewerende materialen met een relatief laag technisch gehalte. De vraag naar hoogwaardige materialen in de lucht- en ruimtevaartsector is de afgelopen twee jaar goed geweest voor meer dan de helft van de vraag. De verhouding is toegenomen, maar bedraagt nog steeds slechts ongeveer 18,4% (10.000 ton), wat veel minder is dan het internationale gemiddelde. Bovenstaande gegevens laten zien dat meer ontwikkelde landen en landen met een grotere industriële schaal meer titanium gebruiken. Hoe technologisch geavanceerder landen zijn, hoe meer titaniummaterialen er in de lucht- en ruimtevaartindustrie worden gebruikt en hoe meer hoogwaardige titaniummaterialen er worden gebruikt.
2、Aluminiumlegering
Aluminiumlegering is een lichtmetalen materiaal. Het is een legering op basis van aluminium waaraan een bepaalde hoeveelheid andere legeringselementen is toegevoegd. Naast de algemene eigenschappen van aluminium, heeft het ook een hoge sterkte, goede giet- en kunststofverwerkingseigenschappen en een goede elektrische geleidbaarheid. Eigenschappen zoals thermische geleidbaarheid, corrosiebestendigheid en lasbaarheid zijn kenmerken van aluminiumlegeringen. Een lage dichtheid, goede mechanische eigenschappen, goede verwerkingseigenschappen, niet-giftigheid, gemakkelijk recyclebaar, uitstekende elektrische geleidbaarheid, warmteoverdracht en corrosiebestendigheid maken aluminiumlegeringen een veelgebruikt materiaal. Het wordt momenteel gebruikt in de maritieme, chemische en lucht- en ruimtevaartindustrie en wordt veel gebruikt in metalen verpakkingen, transport en andere sectoren.
Aluminiumlegering is altijd al het meest gebruikte metalen constructiemateriaal in de militaire industrie geweest. Aluminiumlegering heeft de kenmerken van een lage dichtheid, hoge sterkte en goede verwerkingseigenschappen. Dankzij de uitstekende verwerkingseigenschappen kan het als constructiemateriaal worden verwerkt tot profielen, buizen, zwaar versterkte platen, enz. met verschillende doorsneden om de mogelijkheden van het materiaal volledig te benutten en de stijfheid en sterkte van componenten te verbeteren. Daarom is aluminiumlegering het meest geprefereerde lichtgewicht constructiemateriaal voor lichte wapens.
In de luchtvaartindustrie worden aluminiumlegeringen voornamelijk gebruikt voor de productie van vliegtuighuiden, scheidingswanden, lange balken en trimbalken. In de lucht- en ruimtevaart zijn aluminiumlegeringen belangrijke materialen voor structurele onderdelen van lanceervoertuigen en ruimtevaartuigen. Ook op het gebied van wapens worden aluminiumlegeringen met succes gebruikt. Ze worden veel gebruikt in infanteriegevechtsvoertuigen en gepantserde transportvoertuigen. Ook de recent ontwikkelde houwitsermontering maakt gebruik van een groot aantal nieuwe aluminiumlegeringen.
Momenteel kunnen hoogwaardige aluminiumlegeringen in de Chinese lucht- en ruimtevaart en scheepsbouw onafhankelijk worden geproduceerd. Door de zwakke technologische accumulatie en onvoldoende controle van het productieproces is de uniformiteit van de productprestaties echter slecht of is de kwalificatiegraad laag. Vergeleken met buitenlandse kosten zijn er hiaten in de controle. Met de accumulatie van ervaring en geleidelijke doorbraken in sleuteltechnologieën blijft de industriële keten zich echter verdiepen in hoogwaardige gebieden. Momenteel is aluminiumlegering het op één na grootste metaalmateriaal na staal en ontwikkelt het zich naar toepassingen zoals hoge sterkte, hoge taaiheid, corrosiebestendigheid, intelligentie, precisie en compactheid. Gegevens tonen aan dat de binnenlandse productie van aluminiumlegeringen in mijn land in 2022 12,183 miljoen ton zal bedragen, een jaar-op-jaar stijging van 14,07%.
3. Magnesiumlegering
Magnesium kan een legering vormen met aluminium, koper, zink, zirkonium, thorium en andere metalen. Vergeleken met zuiver magnesium heeft deze legering betere mechanische eigenschappen en is het een goed structureel materiaal. Hoewel vervormde magnesiumlegeringen over het algemeen goede eigenschappen hebben, heeft magnesium een dichtgepakt hexagonaal rooster, wat de kunststofverwerking moeilijk en kostbaar maakt. Daarom is het stroomverbruik van vervormde magnesiumlegeringen veel lager dan dat van gegoten magnesiumlegeringen. Er zijn tientallen elementen in het periodiek systeem die met magnesium kunnen worden gelegeerd.
Sinds de 20e eeuw worden magnesiumlegeringen gebruikt in de lucht- en ruimtevaart. Omdat magnesiumlegeringen de aerodynamische prestaties van vliegtuigen aanzienlijk kunnen verbeteren en het structurele gewicht aanzienlijk kunnen verlagen, worden veel onderdelen ervan gemaakt. Magnesiumlegeringen die in de luchtvaart worden gebruikt, bestaan over het algemeen voornamelijk uit platen en geëxtrudeerde profielen, en een klein deel bestaat uit gietstukken. De huidige toepassingsgebieden van magnesiumlegeringen in de luchtvaart omvatten onderdelen van civiele vliegtuigen, propellers, versnellingsbakken, beugelconstructies en sommige onderdelen van raketten, raketten en satellieten voor diverse civiele en militaire vliegtuigen. Met de ontwikkeling van de productietechnologie voor magnesiumlegeringen zullen de prestaties blijven verbeteren en het toepassingsgebied zich blijven uitbreiden.
Magnesiumlegeringen zijn licht van gewicht, goed bewerkbaar, corrosiebestendig, schokabsorberend, maatvast en slagvast, wat ze veel beter maakt dan andere materialen. Deze eigenschappen maken magnesiumlegeringen geschikt voor gebruik in een breed scala aan sectoren, zoals transport, elektronica, de medische sector, de militaire industrie, enz. Deze trend zet zich alleen maar verder door. Vooral in de sectoren 3C-producten (computers, consumentenelektronica, communicatie), hogesnelheidstreinen, auto's, fietsen, lucht- en ruimtevaart, architecturale decoratie, handgereedschap, medische revalidatieapparatuur en andere sectoren, biedt magnesium goede toepassingsperspectieven en een groot potentieel. Magnesiumlegeringen worden in de toekomst een van de ontwikkelingsrichtingen voor nieuwe materialen. Van de meer dan 400 nieuwe materialen die door het Ministerie van Industrie en Informatietechnologie zijn aangewezen ter ondersteuning van de ontwikkeling tijdens de periode van het "Twaalfde Vijfjarenplan", zijn er 12 gerelateerd aan magnesium.
Het gebruik van magnesiumlegeringen in militair materieel kan de sterkte van structurele onderdelen verbeteren, het gewicht van apparatuur verminderen en de trefferkans van wapens verbeteren. Tegelijkertijd kunnen magnesiumlegeringen voldoen aan de eisen voor materiaalgeluidsabsorptie, schokabsorptie en stralingsbescherming in hightechgebieden zoals de lucht- en ruimtevaart, de aerodynamische prestaties van vliegtuigen aanzienlijk verbeteren en het structurele gewicht verminderen. Daarom worden magnesiumlegeringen vaak gebruikt bij de productie van kasten, wandpanelen, beugels, wielnaven voor vliegtuigen en landvoertuigen, evenals motorcilinderblokken, cilinderkopbehuizingen, zuigers en andere onderdelen. Tegelijkertijd worden magnesiumlegeringen ook gebruikt bij de productie van militair materieel, zoals bunkersteunen, mortierbases en raketten, enz. Met de verdieping van het onderzoek naar magnesiumlegeringen en de verbetering van materiaaleigenschappen, zullen magnesiumlegeringen steeds vaker in wapens worden gebruikt.
4. Hoge temperatuur legering
Hogetemperatuurlegeringen verwijzen doorgaans naar een metaalsoort die ijzer, nikkel en kobalt als matrixelementen gebruikt en die nog steeds een goede materiaalsterkte, vermoeiingsweerstand en kruipweerstand kan hebben onder gelijktijdige belasting en hoge temperaturen (boven 600 °C). Momenteel worden hogetemperatuurlegeringen voornamelijk gebruikt in de vier hot-end componenten van vliegtuigmotoren: verbrandingskamers, geleiders, turbinebladen en turbineschijven. Ze worden ook gebruikt in behuizingen, ringen, naverbranders en uitlaatmondstukken. De brede waaier aan toepassingen maakt hogetemperatuurlegeringen tot het meest kritische constructiemateriaal voor de ontwikkeling van vliegtuigmotoren. De technologische vooruitgang van vliegtuigmotoren is nauw verbonden met de ontwikkeling van hogetemperatuurlegeringen.
Hogetemperatuurlegeringen hebben uitstekende eigenschappen en een breed scala aan toepassingen. Een hogetemperatuurlegering verwijst naar een metaalsoort op basis van ijzer, nikkel en kobalt die langdurig kan werken bij hoge temperaturen boven 600 °C en onder bepaalde spanning. Hogetemperatuurlegeringen hebben een hoge temperatuursterkte, een goede oxidatie- en corrosiebestendigheid, een goede vermoeiingsweerstand, een goede breuktaaiheid en andere uitgebreide eigenschappen, en worden ook wel "superlegeringen" genoemd. Vanuit het perspectief van toepassingsgebieden van hogetemperatuurlegeringen: in de civiele industrie kunnen ze worden gebruikt in boosterturbines voor dieselmotoren, schoepen en schijven van rookgasturbines, verwarmingsplaten voor ovens voor metallurgisch walsen van staal, uitlaatklepzittingen van verbrandingsmotoren, enz. Daarnaast is het toepassingsgebied van hogetemperatuurlegeringen de afgelopen jaren voortdurend uitgebreid en is er aanzienlijke vooruitgang geboekt in toepassingen in de petrochemische, glas- en glasvezelindustrie en de machinebouw. In de militaire industrie zijn nikkelgebaseerde hogetemperatuurlegeringen momenteel belangrijke materialen voor hot-end componenten in moderne lucht- en ruimtevaartmotoren, ruimtevaartuigen en raketmotoren, evenals in schepen en industriële gasturbines. Ze zijn ook belangrijke hogetemperatuurstructuurmaterialen die nodig zijn in kernreactoren, chemische apparatuur, steenkoolconversietechnologie, enz. Als belangrijk materiaal in de militaire en civiele sector hebben hogetemperatuurlegeringen een breed toepassingsbereik en een belangrijke economische en strategische betekenis.
Volgens gegevens van Guanyan Tianxia is de markt voor hogetemperatuurlegeringen in mijn land tussen 2015 en 2020 gegroeid van 7,8 miljard yuan naar 18,7 miljard yuan, een verdrievoudiging in vijf jaar tijd. Naarmate de enorme endogene vraag naar militaire lucht- en ruimtevaartmotoren toeneemt, wordt verwacht dat de markt voor hogetemperatuurlegeringen in mijn land in 2025 85,6 miljard yuan zal bedragen, met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 35,56%.
5、ultrahoogsterktestaal
Ultrahoogsterktestaal is een gelegeerd staal dat wordt gebruikt voor de productie van constructiedelen die hogere spanningen kunnen weerstaan. Staalsoorten met een vloeigrens van meer dan 1180 MPa en een treksterkte van meer dan 1380 MPa hebben doorgaans voldoende taaiheid, een hoge specifieke sterkte en vloeigrens, en zijn goed lasbaar en vervormbaar. Afhankelijk van de legeringsgraad en microstructuur kan het worden onderverdeeld in drie categorieën: laaggelegeerd, middelgelegeerd en hooggelegeerd ultrahoogsterktestaal. In februari 2018 werd een nieuwe generatie ultrahoogsterktestaal ontwikkeld op basis van coherente nanoprecipitatieversterking, die in 2017 de titel 'Top Tien Wetenschappelijke Vooruitgang' van het Ministerie van Wetenschap en Technologie in China won.
China begon in de jaren 50 met de proefproductie van ultrahoogsterktestaal. Door de combinatie van binnenlandse grondstoffen hebben we met succes laaggelegeerde ultrahoogsterktestaalsoorten ontwikkeld, zoals 35Si2Mn2MoVA, 40CrMnSiMoVA en 33Si2MnCrMoVREA. Deze materialen zijn gebruikt voor de productie van belangrijke componenten zoals landingsgestellen van vliegtuigen en massieve behuizingen van raketmotoren. Na 1980 werd vacuümsmelttechnologie gebruikt om de zuiverheid van het staal te verbeteren en werden 40CrNi2Si2MoVA, 45CrNiMo1VA en 18Ni maragingstaal succesvol getest. Er is opmerkelijke vooruitgang geboekt in de ontwikkeling en toepassing van ultrahoogsterktestaal. Sinds de jaren 90 zijn er nieuwe doorbraken geboekt in het onderzoek naar nieuwe materialen en processen, en is er nieuwe vooruitgang geboekt in de ontwikkeling en toepassing van ultrahoogsterktestaal met een hoge breuktaaiheid voor de lucht- en ruimtevaart.
6、Wolfraamlegering
Van alle metalen heeft wolfraam het hoogste smeltpunt, een goede hogetemperatuursterkte, kruipweerstand, thermische geleidbaarheid, elektrische geleidbaarheid en elektronenemissie, evenals een hoog soortelijk gewicht. Naast een groot aantal hardmetaal- en legeringsadditieven worden wolfraam en zijn legeringen veel gebruikt in de elektronica- en elektrische lichtbronindustrie, en ook in de lucht- en ruimtevaart, gieterijen, wapenindustrie en andere sectoren voor de productie van raketmondstukken, spuitgietmatrijzen, pantserdoorborende kernen, contacten, verwarmingselementen en hitteschilden, enz.
Wolfraam heeft het hoogste smeltpunt van alle metalen. Het belangrijkste voordeel is dat het hoge smeltpunt het materiaal een goede hoge temperatuursterkte en corrosiebestendigheid geeft. Het heeft uitstekende eigenschappen bewezen in de militaire industrie, met name in de wapenindustrie. In de wapenindustrie wordt het voornamelijk gebruikt voor de productie van de koppen van diverse pantserdoorborende projectielen. Wolfraamlegering maakt gebruik van poedervoorbehandelingstechnologie en grootschalige vervormingsversterkingstechnologie om de korrels van het materiaal te verfijnen en de korreloriëntatie te verlengen, waardoor de sterkte, taaiheid en het penetratievermogen van het materiaal worden verbeterd. Het wolfraamkernmateriaal van het Type 125II pantserdoorborende projectiel, ontwikkeld door ons land, is W-Ni-Fe, dat gebruikmaakt van een compact sinterproces met variabele dichtheid. De gemiddelde prestaties bereiken een treksterkte van 1200 MPa, een rek van meer dan 15% en een gevechtstechnische index van 2000 meter. Het dringt door tot een afstand van 600 mm dik homogeen stalen pantser. Tegenwoordig wordt wolfraamlegering op grote schaal gebruikt als kernmateriaal voor grote pantserdoorborende projectielen met een grote beeldverhouding voor gevechtstanks, kleine en middelgrote pantserdoorborende luchtafweerprojectielen en pantserdoorborende projectielen met ultrahoge snelheid en kinetische energie, waardoor verschillende pantserdoorborende projectielen een groter penetratievermogen hebben.
Met de vooruitgang in de wetenschappelijke ontwikkeling zijn wolfraamlegeringsmaterialen de grondstoffen geworden voor de productie van militaire producten, zoals kogels, pantser- en artilleriegranaten, granaatscherven, granaten, jachtgeweren, kogelkoppen, kogelvrije voertuigen, gepantserde tanks, militaire vliegtuigen, artillerieonderdelen, geweren, enz. Pantserdoorborende projectielen van wolfraamlegering kunnen pantser en composietpantser onder grote hoeken doordringen en zijn de belangrijkste antitankwapens.
7. Metaalmatrixcomposieten
Metaalmatrixcomposietmaterialen hebben een hoge specifieke sterkte, een hoge specifieke modulus, goede prestaties bij hoge temperaturen, een lage thermische uitzettingscoëfficiënt, een goede maatvastheid en een uitstekende elektrische en thermische geleidbaarheid. Ze worden veel gebruikt in de militaire industrie. Aluminium, magnesium en titanium zijn de belangrijkste matrices van metaalmatrixcomposieten. Versterkingsmaterialen kunnen over het algemeen worden onderverdeeld in drie categorieën: vezels, deeltjes en whiskers. Deeltjesversterkte aluminiummatrixcomposieten hebben hiertoe de modelverificatie bereikt, zoals gebruikt in F-16 straaljagers. De ventrale vin vervangt aluminiumlegering en de stijfheid en levensduur zijn aanzienlijk verbeterd. Met koolstofvezel versterkte aluminium- en magnesiumcomposietmaterialen hebben niet alleen een hoge specifieke sterkte, maar ook een thermische uitzettingscoëfficiënt van bijna nul en een goede maatvastheid. Ze zijn met succes gebruikt voor de productie van kunstmatige satellietbeugels, L-band planaire antennes, ruimtetelescopen en kunstmatige satellieten. Paraboolantennes, enz.; Composietmaterialen van aluminiummatrix versterkt met siliciumcarbidedeeltjes presteren goed bij hoge temperaturen en bieden goede antislijtage-eigenschappen. Ze kunnen worden gebruikt voor de productie van raket- en raketcomponenten, componenten voor infrarood- en lasergeleidingssystemen, precisie-avionica, enz.; composietmaterialen van titaniummatrix versterkt met siliciumcarbidevezels hebben een goede temperatuurbestendigheid en oxidatiebestendigheid en zijn ideale structurele materialen voor motoren met een hoge stuwkracht-gewichtsverhouding. Ze bevinden zich nu in de testfase van geavanceerde motoren. In de wapenindustrie kunnen metaalmatrixcomposieten worden gebruikt in grote kaliber staartgestabiliseerde pantserdoorborende sabots, massieve motorbehuizingen voor multifunctionele antihelikopter-/antitankraketten en andere componenten om het gewicht van de kernkop te verminderen en de gevechtscapaciteiten te verbeteren.
Het is meer dan 40 jaar geleden dat metaalmatrixcomposietmaterialen hun intrede deden. Dankzij hun uitstekende fysische en mechanische eigenschappen, zoals een hoge specifieke sterkte, specifieke modulus, hoge temperatuurbestendigheid, slijtvastheid, lage thermische uitzettingscoëfficiënt en goede maatvastheid, hebben ze de uitdagingen van harsgebaseerde materialen overwonnen. De tekortkomingen van composietmaterialen die in de lucht- en ruimtevaart worden gebruikt, hebben geleid tot een opmerkelijke ontwikkeling en zijn in verschillende landen uitgegroeid tot een belangrijk gebied van hightech onderzoek en ontwikkeling. Vanwege de onvolmaakte verwerkingstechnologie en de hoge kosten van metaalmatrixcomposietmaterialen is grootschalige massaproductie nog niet mogelijk, waardoor het nog steeds een hot topic is in huidig onderzoek en ontwikkeling.