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1、何为国防?何为国防?国防为捍卫国家主权、国土完整和安全,防御外来侵略而进行的军事、政治、经济、外交、文化等方面的建设和斗争的总称。国防是国家的特征和最重要的职能之一,也是国家自卫权的集中体现,是随着国家的产生而发现的。国土是国防的载体,它的完整和安全是国防状况的基本标志。中国维护国家安全的基本目标和任务中国维护国家安全的基本目标和任务制止分裂,促进统一,防备和抵抗侵略,捍卫国家主权、领土完整和海洋权益制止分裂,促进统一,防备和抵抗侵略,捍卫国家主权、领土完整和海洋权益;维护国家发展利益,促进经济社会全面、协调、可持续发展,不断增强综合国力维护国家发展利益,促进经济社会全面、协调、可持续发展,不
2、断增强综合国力;坚持国防建设与经济建设协调发展的方针,建立符合中国国情和适应世界军事发展趋势的现代化国防,提高信息化条件下的防卫作战能力;保障人民群众的政治、经济、文化权益,严厉打击各种犯罪活动,保持正常社会秩序和社会稳定坚持国防建设与经济建设协调发展的方针,建立符合中国国情和适应世界军事发展趋势的现代化国防,提高信息化条件下的防卫作战能力;保障人民群众的政治、经济、文化权益,严厉打击各种犯罪活动,保持正常社会秩序和社会稳定;奉行独立自主的和平外交政策,坚持互信、互利、平等、协作的新安全观,争取较长时期的良好国际环境和周边环境。奉行独立自主的和平外交政策,坚持互信、互利、平等、协作的新安全观,
3、争取较长时期的良好国际环境和周边环境。Some properties of commercially pure metals Mg Al Ti Fe Ni Density/g cm-3)1.74 2.7 4.51 7.87 8.9 Modulus/GPa 45 70 120 210 220 Specific Modulus/GPa g-125.9 26 26 27 25.8 Melting Temperature/C650 660 1670 1535 1455 Crystal Structure(300 K)hcp fcc hcp cubic fcc Production per annum/
4、tonnes 5 105 2 107 5 105 5 105 N/A Energy Cost/MWh tonne1 N/A 70 130 15 N/A Relative Cost 7.5 3.7 9 1 12 常用金属材料的密度、熔点 作为军用材料,钛的一个最主要的缺点是什么?高昂的价格,主要因为Ti和O的高反应性所制。在以TiCl4为原料制备Ti的过程中,以及在其熔化过程中都必须使用惰性气氛或者真空条件。钛合金钛 合 金 具 有 较 高 的 抗 拉 强 度(4411470 兆 帕),较 低 的 密 度(4.5g/cm3),优良的抗腐蚀性能和在300550温度下有一定的高温持久强度和很好的低温
5、冲击韧性,是一种理想的轻质结构材料。钛合金具有超塑性的功能特点,采用超塑成形扩散连接技术,可以以很少的能量消耗和材料消耗将合金制成形状复杂和尺寸精密的制品。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
6、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F100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90402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,这两种先进钛合金在未来的航空航天业中具有良好的应用前景。随着现代战争的发展,陆军部队需求具有威力大、射程远、精度高、有快速反应能力的多功能的先进加榴炮系统。先进加榴炮系统的关键技术之
7、一是新材料技术。自行火炮炮塔、构件、轻金属装甲车用材料的轻量化是武器发展的必然趋势。在保证动态与防护的前提下,钛合金在陆军武器上有着广泛的应用。155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;在主战坦克及直升机反坦克多用途导弹上的一些形状复杂的构件可用钛合金制造,这既能满足产品的性能要求又可减少部件的加工费用。在过去相当长的时间里,钛合金由于制造成本昂贵,应用受到了极大的限制。近年来,世界各国正在积极开发低成本的钛合金,在降低成本的同时,还要提高钛合金的性能。在我国,钛合金的制造成本还比较高,随着钛合金用量的逐渐增大,寻求较低的制造成本是
8、发展钛合金的必然趋势。Commercial High Strength Al Alloys Familyfour digit number system for wrought Al alloys 1xxx:Al of 99%minimum purity2xxx:Al-Cu alloys3xxx:Al-Mn4xxx:Al-Si5xxx:Al-Mg6xxx:Al-Mg-Si7xxx:Al-Zn-Mg8xxx:Miscellaneous alloys e.g.Al-Li,etc.NB no universally accepted designation system for cast alloy
9、sCommercially pure aluminum has a tensile strength of about 90 MPa.Thus its usefulness as a structural material in this form is somewhat limited.By working the metal,as by cold rolling,its strength can be approximately doubled.Much larger increases in strength can be obtained by alloying aluminum wi
10、th small percentages of one or more other elements such as Mn,Si,Cu,Mg or Zn.Characteristic Properties of Al Alloys1xxx-(a)very high corrosion resistance,(b)high electrical and thermal conductivity,(c)good formability,(d)low strength,and(e)not heat treatable.2xxx-(a)high strength-to-weight ratio,(b)
11、low corrosion resistance,and(c)heat treatable.3xxx-Aluminum-Manganese alloy.Characteristics:(a)good formability,(b)moderate strength,and(c)not heat treatable.4xxx-(a)lower melting point than normal,and(b)not heat treatable.5xxx-(a)good corrosion resistance,(b)easy to weld,(c)moderate to high strengt
12、h,and(d)not heat treatable.6xxx-(a)medium strength,(b)good formability,machinabilityand weldability,(c)corrosion resistant,(d)heat treatable7xxx-(a)moderate to very high strength,(b)heat treatable,and(c)prone to fatigue.铝合金铝合金一直是军事工业中应用最广泛的金属结构材料。铝合金具有密度低、强度高、加工性能好等特点,作为结构材料,因其加工性能优良,可制成各种截面的型材、管材、高
13、筋板材等,以充分发挥材料的潜力,提高构件刚、强度。所以,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。近年来,铝合金在航空航天业中的用量有所减少,但它仍是军事工业中主要的结构材料之一。铝合金的发展趋势是追求高纯、高强、高韧和耐高温,在军事工业中应用的铝合金主要有铝锂合金、铝铜合金(2000系列)和铝锌镁合金(7000系列)。新型铝锂合金应用于航空工业中,预测飞机重量将下降815%;
14、铝锂合金同样也将成为航天飞行器和薄壁导弹壳体的候选结构材料。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。金属铝的生产从氧化铝中提取金属铝是通过熔盐电解法来实现的。因为这种方法是比较成熟的大规模工业炼铝方法。所谓熔盐电解,是用氧化铝、冰晶石(Na3AlF6)及其它氟化盐等作为电解质,把其放入有碳素阳极和阴极所组成的电解槽中,然后通入直流电,使电解质发生一系列物理化学变化,结果在阴极得到液体铝;在阳极得到氧,它使碳阳极氧化而析出气体CO2和CO。铝液用真空抬包抽出,经净化澄清之后,浇注成商品铝锭,其质量一般达到99.599.7Al。为什么铝的电解要在冰晶
15、石的熔盐中进行?(就得从氧化铝和冰晶石的有关性能说起)(就得从氧化铝和冰晶石的有关性能说起)用各种方法生产得到的无水氧化铝,都是固体粉末状的,本身不导电,必须将它熔化成熔融状态才能电解。但氧化铝要在2050的高温下才能熔化,这样对电解设备的高温性能要求很高。如果采用熔点为1010的冰晶石作为溶剂,把Al2O3溶解在其中,二者形成低熔共晶(T共938),这时的熔体可以降到1000以下进行电解,通常的电解温度为950970左右。一般冰晶石中能溶解一般冰晶石中能溶解10重量的氧化铝。由于冰晶石的加入,使电解质熔体的比 重(重量的氧化铝。由于冰晶石的加入,使电解质熔体的比 重(2.1g/cm3)低 于
16、 铝 液 的 比 重()低 于 铝 液 的 比 重(2.3g/cm3),在电解槽中分层,在电解槽底部得到金属铝。),在电解槽中分层,在电解槽底部得到金属铝。电解质中除加入冰晶石以外,还加少量的氟化铝、氟化钙、氟化镁等物质,这类物质对于改善电解质性质和提高电流效率都有着积极的作用。What Are Ni-base SuperalloysA superalloy is a metallic alloy which can be used at high temperatures,often in excess of 0.7 of the absolute melting temperature.G
17、ood corrosion and oxidation resistance athigh temperatures(Cr,Al)Good resistance to creep and rupture at hightemperatures 3 main classes of superalloys Ni Base Ni-Fe Base(cheaper than Ni-base)Co BaseApplications-1About 65%of the nickel consumed in the Western World is used to make austenitic stainle
18、ss steel(奥氏体不锈钢).Another 12%goes into superalloys(e.g.,Inconel 600)or nonferrous Alloys.Both families of alloys are widely used because of their corrosion resistance.The aerospace industry is a leading consumer of nickel-base superalloys.Turbine blades,discs and other critical parts of jet engines a
19、re fabricated from superalloys.Applications-2Nickel-base superalloys are also used in land-based combustion turbines,such those found at electric power generation stations.The remaining 23%of consumption is divided between alloy steels,rechargeable batteries(open cell foam),catalystsand other chemicals,coinage,foundry products(铸造产品),and plating.The principal commercial chemicals are the carbonate(NiCO3),chloride(NiCl2),divalent oxide(NiO),and sulfate(NiSO4).Ni-30Cu-1Fe-1Mn,strong corrosion resistant heat exchanger tubes
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