作者：王倩

埃米空间投资总监

3月5日，两会政府工作报告出炉；环球网报道，中国年的国防支出为.43亿元人民币，同比增长6.8％，略高于年6.6%的增速，显著高于年2.3%的GDP增速，符合预期。

据悉，增加的国防费主要用于以下几个方面：

一是按照军队建设“十四五”规划布局，保障重大工程和重点项目启动实施；

二是加速武器装备升级换代，推进武器装备现代化建设；

三是加快推进军事训练转型，构建新型军事人才培养体系，改进和完善训练保障条件；

四是与国家经济社会发展水平相适应，改善官兵生活福利待遇，服务军队基层建设。

国防费增长的原因主要有：

第一：过去十年我国国防预算的复合增速约为8.8%，基本反映了我国综合国力的增长（增量）；

第二：年军费预算的GDP占比约为1.33%，相比去年的1.3%，虽略有增长，但与美国（3.54%）、俄罗斯（2.88%）、印度（2.46%）、法国（2.45%）等军事强国相比依然较低，提升空间较大；

第三：除了国防和军队现代化三步走战略之外，《十四五规划和二〇三五年远景目标建议》提出确保年实现建军百年奋斗目标，以信息化条件下联合作战为代表的新军事变革和军队现代化建设将提速；

第四，外部压力骤增，中国迎来“百年未有之大变局”，为应对各种不确定性，加快装备更新换代和加强练军备战，提升战略威慑力成为新时期的必然选择。

随着国防军费的增长，武器装备升级换代，对军用材料将提出更高的技术及产量要求。下文将简要介绍军用新材料主要有哪些材料，以及它们在军工领域的应用情况。

军用新材料主要分为结构材料和功能材料两大类：

军用结构材料

1、合金材料

（1）铝合金：可制成各种截面的型材、管材、高筋板材等，铝合金是武器轻量化首选的轻质结构材料。铝合金在航空工业中主要用于制造飞机的蒙皮、隔框、长梁和珩条等；在航天工业中，铝合金是运载火箭和宇宙飞行器结构件的重要材料，在兵器领域，铝合金已成功地用于步兵战车和装甲运输车上，最近研制的榴弹炮炮架也大量采用了新型铝合金材料。随着航空航天业的迅速发展，铝锂合金的研究重点仍然是解决厚度方向的韧性差和降低成本的问题。

（2）镁合金：镁合金在军工装备上有诸多应用，如坦克座椅骨架、车长镜、炮长镜、变速箱箱体、发动机机滤座、进出水管、空气分配器座、机油泵壳体、水泵壳体、机油热交换器、机油滤清器壳体、气门室罩、呼吸器等车辆零部件；战术防空导弹的支座舱段与副翼蒙皮、壁板、加强框、舵板、隔框等弹箭零部件；歼击机、轰炸机、直升机、运输机、机载雷达、运载火箭、地空导弹、人造卫星等飞船飞行器构件。

（3）钛合金：在航空工业中的应用主要是制作飞机的机身结构件、起落架、支撑梁、发动机压气机盘、叶片和接头等；在航天工业中，钛合金主要用来制作承力构件、框架、气瓶、压力容器、涡轮泵壳、固体火箭发动机壳体及喷管等零部件。50年代初，在一些军用飞机上开始使用工业纯钛制造后机身的隔热板、机尾罩、减速板等结构件；60年代，钛合金在飞机结构上的应用扩大到襟翼滑轧、承力隔框、起落架梁等主要受力结构中；70年代以来，钛合金在军用飞机和发动机中的用量迅速增加，从战斗机扩大到军用大型轰炸机和运输机，它在F14和F15飞机上的用量占结构重量的25%，在F和TF39发动机上的用量分别达到25%和33%；80年代以后，钛合金材料和工艺技术达到了进一步发展，一架B1B飞机需要公斤钛材。现有的航空航天用钛合金中，应用最广泛的是多用途的a+b型Ti-6Al-4V合金。近年来，西方和俄罗斯相继研究出两种新型钛合金，它们分别是高强高韧可焊及成形性良好的钛合金和高温高强阻燃钛合金；钛合金在陆军武器上有着广泛的应用。火炮制退器采用钛合金后不仅可以减轻重量，还可以减少火炮身管因重力引起的变形，有效地提高了射击精度；

（4）钨合金：广泛应用于主战坦克大长径比穿甲弹、中小口径防空穿甲弹和超高速动能穿甲弹用弹芯材料，这使各种穿甲弹具有更为强大的击穿威力。

2、先进高温合金材料

高温合金是指能在~℃的高温下抗氧化、抗腐蚀、抗蠕变，并能在较高的机械应力作用下长期工作的合金材料。作为航空航天动力系统的关键材料，高温合金分为铁基、镍基和钴基三大类。应用高温合金材料是提高航空航天发动机的工作温度最核心手段。先进航空发动机高温合金用量达到50%以上，被誉为“先进航空发动机的基石材料”。未来随着航空装备的不断升级，对航空发动机推重比的要求不断提高，发动机对高性能高温合金材料的依赖越来越大。我国航空发动机仍然存在部分进口的局面，可以这样认为，高温合金是决定航空航天发动机能否量产的核心瓶颈之一，高温合金材料国产化是航空发动机国产的先决条件。涉及航天航空应用领域的高温合金产品，发达国家将其作为战略军事物资，技术垄断程度高，严格禁止产品出口；而目前我国仍然有大量的高温合金需求缺口需要从海外进口，这足以说明我国当前国产高温合金尚不能满足航空航天领域需求，其紧缺程度或已成为制约我国航空航天发动机量产的核心因素之一。

3、复合材料

（1）树脂基复合材料：在航空工业中，树脂基复合材料用于制造飞机机翼、机身、鸭翼、平尾和发动机外涵道；在航天领域，树脂基复合材料不仅是方向舵、雷达、进气道的重要材料，而且可以制造固体火箭发动机燃烧室的绝热壳体，也可用作发动机喷管的烧蚀防热材料。近年来研制的新型氰酸树脂复合材料具有耐湿性强，微波介电性能佳，尺寸稳定性好等优点，广泛用于制作宇航结构件、飞机的主次承力结构件和雷达天线罩。

（2）金属基复合材料：主要基体为铝、镁、钛，以纤维、颗粒和晶须为增强材料，如：碳纤维增强铝、镁基复合材料在具有高比强度的同时，还有接近于零的热膨胀系数和良好的尺寸稳定性，成功地用于制作人造卫星支架、L频带平面天线、空间望远镜、人造卫星抛物面天线等；碳化硅颗粒增强铝基复合材料具有良好的高温性能和抗磨损的特点，可用于制作火箭、导弹构件，红外及激光制导系统构件，精密航空电子器件等；碳化硅纤维增强钛基复合材料具有良好的耐高温和抗氧化性能，是高推重比发动机的理想结构材料，目前已进入先进发动机的试车阶段。在兵器工业领域，金属基复合材料可用于大口径尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托，反直升机/反坦克多用途导弹固体发动机壳体等零部件，以此来减轻战斗部重量，提高作战能力。

（3）陶瓷基复合材料：陶瓷材料的高温性能虽好，但其脆性大。改善陶瓷材料脆性的方法包括以纤维、晶须或颗粒为增强体，达到相变增韧、微裂纹增韧、弥散金属增韧和连续纤维增韧等。陶瓷基复合材料主要用于制作飞机燃气涡轮发动机喷嘴阀，它在提高发动机的推重比和降低燃料消耗方面具有重要的作用。

（4）碳－碳复合材料：由碳纤维增强剂与碳基体组成的碳－碳复合材料在军事工业中，最引人注目的应用是航天飞机的抗氧化碳－碳鼻锥帽和机翼前缘，用量最大的碳－碳产品是超音速飞机的刹车片。在宇航方面主要用作烧蚀材料和热结构材料，具体而言，它是用作洲际导弹弹头的鼻锥帽、固体火箭喷管和航天飞机的机翼前缘。目前先进的碳－碳喷管材料密度为1.87~1.97克/厘米3，环向拉伸强度为75~兆帕。近期研制的远程洲际导弹端头帽几乎都采用了碳－碳复合材料。

4、超高强度钢材料：由于钛合金和复合材料在飞机上应用的扩大，钢在飞机上用量有所减少，但是飞机上的关键承力构件仍采用超高强度钢制造。目前，在国际上有代表性的低合金超高强度钢M，是典型的飞机起落架用钢。此外，低合金超高强度钢D6AC是典型的固体火箭发动机壳体材料。

5、金属间化合物材料：具有优异的热强性，近年来已成为国内外积极研究的重要的新型高温结构材料。

6、结构陶瓷材料：因其耐高温、低密度、耐磨损及低的热膨胀系数等诸多优异性能，在军事工业中有着良好的应用前景。已成为当今世界上发展最快的高技术材料之一。

军用功能材料

1、光电功能材料：将新材料应用于新一代高技术光电子装备系统，提高电子进攻和防卫综合电子战的能力是近年来的研究热点。目前，碲镉汞、锑化铟是红外探测器的重要材料；硫化锌、硒化锌、砷化镓主要用于制作飞行器、导弹以及地面武器装备红外探测系统的窗口、头罩、整流罩等。氟化镁具有较高的透过率、较强的抗雨蚀、抗冲刷能力，它是较好的红外透射材料。激光晶体和激光玻璃是高功率和高能量固体激光器的材料，典型的激光材料有红宝石晶体、掺钕钇铝石榴石、半导体激光材料等。

2、贮氢材料：贮氢材料是是在一般温和条件下，能反复可逆地（通常在一万次以上）吸入和放出氢的材料，多为易与氢起作用的某些过渡族金属、合金或金属间化合物。贮氢合金蓄电池具有能量密度高、耐过充、抗震、低温性能好、寿命长等优点，在未来主战坦克蓄电池发展过程中具有广阔的应用前景。贮氢材料正向多元化，高容量，低成本方向发展，

3、阻尼减震材料：阻尼材料在航空航天领域主要用于制造火箭、导弹、喷气机等控制盘或陀螺仪的外壳；在船舶工业中，阻尼材料用于制造推进器、传动部件和舱室隔板，有效地降低了来自于机械零件啮合过程中表面碰撞产生的振动和噪声。在兵器工业中，坦克传动部分（变速箱，传动箱）的振动是一个复杂振动，高性能阻尼锌铝合金和减振耐磨表面熔敷材料技术的应用，大大减轻了主战坦克传动部分产生的振动和噪声。

4、隐身材料：隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，是实现武器隐身的物质基础。目前，晶须材料、纳米材料、陶瓷材料、手性材料、导电高分子材料等逐步应用到雷达波和红外隐身材料，使涂层更加薄型化、轻量化。纳米材料因其具有极好的吸波特性，同时具备了宽频带、兼容性好、厚度薄等特点，成为新一代隐身材料重点研究方向。世界上正在研制的第四代超音速歼击机，其机体结构采用复合材料、翼身融合体和吸波涂层，使其真正具有了隐身功能，而电磁波吸收型涂料、电磁屏蔽型涂料已开始在隐身飞机上涂装；美国和俄罗斯的地对空导弹正在使用轻质、宽频带吸收、热稳定性好的隐身材料。可以预见，隐身技术的研究和应用已成为世界各国国防技术中最重要的课题之一。