我國復合超硬材料世界領先
我國復合材料技術世界領先、西方都自嘆不如。“超材料”(Metamaterial)是21世紀以來出現的一類新材料,其具備天然材料所不具備的特殊性質,而且這些性質主要來自人工的特殊結構。目前這些材料主要被運用在電磁和聲學領域。最近英國媒體稱,中國西安天和防務技術公司設立了一個超材料國防研究與發展中心,這家企業主要從事連續波雷達、光電、聲吶探測系統方面的研究,其生產的“獵影”近程防空信息化系統等裝備在珠海航展上曾經亮相。英國媒體報道稱,中國西安天和防務技術公司是中國增長最快的民營防務公司之一,該公司最近宣布他們將設立一個超材料國防研究與發展中心。該公司在6月24日宣布,他們的新設施將集中精力于將超材料運用到軍事和航空航天領域的研究——所謂超材料是一類人工制造的復合材料,具有在自然材料中沒有發現的結構。
西安天和公司總部位于西安市中心,他們宣布他們的新發展中心將有環境模擬設施、暗室和其他實驗室,其目的是拓展超材料在高性能產品方面的用途,例如與之有關的傳感器、隱身和電磁領域。據國內相關論文介紹,“超材料(metamaterial)”指的是一些具有人工設計的結構并呈現出天然材料所不具備的超常物理性質的復合材料。從本質上講,metamaterial更是一種新穎的材料設計思想,這一思想的基礎是通過在多種物理結構上的設計來突破某些表觀自然規律的限制,從而獲得超常的材料功能。迄今發展出的“超材料”包括“左手材料”、光子晶體、“超磁性材料”等。超材料的設計思想昭示人們可以在不違背基本的物理學規律的前提下,人工獲得與自然界中的物質具有迥然不同的超常物理性質的“新物質”,把功能材料的設計和開發帶入一個嶄新的天地。
復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草或麥秸增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代因航空工業的需要,發展了玻璃纖維增強塑料俗稱玻璃鋼,從此出現了復合材料這一名稱。50年代以后陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度和高模量纖維。70年代出現了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合,構成各具特色的復合材料。現代高科技的發展離不開復合材料,復合材料對現代科學技術的發展,有著十分重要的作用。復合材料的研究深度和應用廣度及其生產發展的速度和規模,已成為衡量一個國家科學技術先進水平的重要標志之一。進入21世紀以來,全球復合材料市場快速增長,亞洲尤其中國市場增長較快。2003~2008年間中國年均增速為15%,印度為9.5%,而歐洲和北美年均增幅僅為4%。
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