16 חומרים צבאיים חדשים

חומרים צבאיים חדשים הם הבסיס החומרי לדור חדש של כלי נשק וציוד, והם גם טכנולוגיות מפתח בתחום הצבאי בעולם של ימינו. טכנולוגיית חומר חדשה צבאית היא טכנולוגיה חומרית חדשה המשמשת בתחום הצבאי. זהו המפתח לכלי נשק וציוד מתוחכמים מודרניים וחלק חשוב מהטכנולוגיה העילית הצבאית. מדינות ברחבי העולם מייחסות חשיבות רבה לפיתוח טכנולוגיית חומר צבאי חדשה. האצת הפיתוח של טכנולוגיה צבאית חומרית חדשה היא תנאי מוקדם חשוב לשמירה על מנהיגות צבאית.

סטטוס יישום של חומרים צבאיים חדשים

ניתן לחלק חומרים צבאיים חדשים לשתי קטגוריות: חומרים מבניים וחומרים פונקציונליים לפי השימושים בהם. הם משמשים בעיקר בתעשיית התעופה, בתעשייה האווירית, בתעשיית הנשק ובתעשיית בניית ספינות.

סגסוגת אלומיניום

סגסוגת אלומיניום תמיד הייתה החומר המבני מתכת בשימוש הנפוץ ביותר בתעשייה הצבאית. לסגסוגת אלומיניום יש מאפיינים של צפיפות נמוכה, חוזק גבוה וביצועי עיבוד טובים. כחומר מבני, בשל ביצועי העיבוד המצוינים שלו, ניתן להפוך אותו לפרופילים, צינורות, לוחות מחוזקים גבוהים וכו' בחתכים שונים כדי לנצל את הפוטנציאל של החומר במלואו ולשפר את הרכיבים. קשיחות וחוזק. לכן, סגסוגת אלומיניום היא החומר המבני הקל המועדף עבור כלי נשק קלים.

בתעשיית התעופה, סגסוגות אלומיניום משמשות בעיקר לייצור עורות למטוסים, מחיצות, קורות ארוכות ומוטות קיצוץ. בתעשייה האווירית, סגסוגות אלומיניום הן חומרים חשובים לחלקים מבניים של רכבי שיגור וחלליות. בתחום הנשק נעשה שימוש מוצלח בסגסוגות אלומיניום. הוא נמצא בשימוש נרחב בכלי רכב לחי"ר ורכבי תובלה משוריינים. תושבת ההוביצר שפותחה לאחרונה משתמשת גם במספר רב של חומרי סגסוגת אלומיניום חדשים.

השימוש בסגסוגות אלומיניום בתעשייה האווירית ירד בשנים האחרונות, אך הוא נותר אחד מהחומרים המבניים העיקריים בתעשייה הצבאית. מגמת הפיתוח של סגסוגות אלומיניום היא החתירה לטוהר גבוה, חוזק גבוה, קשיחות גבוהה ועמידות בטמפרטורה גבוהה. סגסוגות האלומיניום המשמשות בתעשייה הצבאית כוללות בעיקר סגסוגות אלומיניום-ליתיום, סגסוגות אלומיניום-נחושת (סדרת 2000) וסגסוגות אלומיניום-אבץ-מגנזיום (סדרת 7000).

סגסוגות אלומיניום-ליתיום חדשות משמשות בתעשיית התעופה, וצפויה כי משקל המטוסים יירד ב-8 עד 15%; סגסוגות אלומיניום-ליתיום יהפכו גם לחומרים מבניים מועמדים לכלי תעופה וחלל ומעטפי טילים דקים. עם ההתפתחות המהירה של התעשייה האווירית, המוקד המחקרי של סגסוגות אלומיניום-ליתיום הוא עדיין בפתרון הבעיות של קשיחות ירודה בכיוון העובי והפחתת עלויות.

סגסוגת מגנזיום

כחומר המתכת ההנדסי הקל ביותר, לסגסוגת המגנזיום יש סדרה של תכונות ייחודיות כגון משקל סגולי קל, חוזק סגולי גבוה וקשיחות ספציפית, שיכוך טוב ומוליכות תרמית, יכולת מיגון אלקטרומגנטי חזק ותכונות שיכוך רעידות טובות, אשר עונה רבות על הצרכים. הצרכים של תעופה וחלל, נשק וציוד מודרניים ותחומים צבאיים אחרים.

לסגסוגות מגנזיום יש יישומים רבים בציוד צבאי, כגון מסגרות מושב טנק, מראות מפקד, מראות תותחנים, תיבת הילוכים, מושבי מסנן מנוע, צינורות כניסת ויציאת מים, מושבי מפלג אוויר, בתי משאבות שמן, בתי משאבות מים, מחליפי חום שמן, בתי מסנני שמן, כיסויי שסתומים, מכונות הנשמה וחלקי רכב אחרים; תאי תמיכה טילי הגנה אווירית טקטית ועורות גלגלים, לוחות קיר, מסגרות מחוזקות, לוחות הגה, מסגרות מחיצה ושאר חלקי חץ תחמושת; מטוסי קרב, מפציצים, מסוקים, מטוסי תובלה, מכ"מים מוטסים, טילי קרקע-אוויר, רכבי שיגור, לוויינים מלאכותיים ורכיבי חללית אחרים. סגסוגות מגנזיום קלות משקל, בעלות חוזק וקשיחות ספציפיים טובים, ביצועי שיכוך רעידות טובים, הפרעות אלקטרומגנטיות חזקות ויכולות מיגון חזקות, שיכולות לעמוד בדרישות של מוצרים צבאיים להפחתת משקל, בלימת רעש, בלימת זעזועים והגנה מפני קרינה. הוא תופס עמדה חשובה מאוד בבניית תעופה וחלל והגנה לאומית ומהווה חומר מבני מרכזי הנדרש לנשק וציוד כגון מטוסים, לוויינים, טילים ומטוסי קרב וטנקים.

סגסוגת טיטניום

לסגסוגת טיטניום חוזק מתיחה גבוה (441~1470MPa), צפיפות נמוכה (4.5g/cm³), עמידות בפני קורוזיה מעולה וחוזק עמיד מסוים בטמפרטורה גבוהה ועמידות טובה בטמפרטורה נמוכה ב-300~550 מעלות. קשיחות השפעה, זהו חומר מבני קל משקל אידיאלי. לסגסוגת טיטניום יש את המאפיינים הפונקציונליים של פלסטיק-על. באמצעות טכנולוגיית יצירת-דיפוזיה סופר-פלסטית, ניתן להפוך את הסגסוגת למוצרים בעלי צורות מורכבות וממדים מדויקים עם מעט מאוד צריכת אנרגיה וצריכת חומרים.

היישום של סגסוגות טיטניום בתעשיית התעופה היא בעיקר לייצור חלקים מבניים של גוף מטוסים, גלגלי נחיתה, קורות תמיכה, דיסקים של מדחס מנוע, להבים ומפרקים; בתעשייה האווירית, סגסוגות טיטניום משמשות בעיקר לייצור רכיבים ומסגרות נושאות עומס. , בקבוקי גז, מיכלי לחץ, מארזי משאבת טורבו, מארזי מנוע טילים מוצקים וחרירי וחלקים אחרים. בתחילת שנות ה-50, טיטניום טהור תעשייתי החל לשמש במטוסים צבאיים מסוימים לייצור חלקי מבנה כגון מגני חום של גוף המטוס האחורי, פחיות זנב ובלמים מהירות; בשנות ה-60, היישום של סגסוגות טיטניום במבני מטוסים התרחב לכלול דשים מגולגלים. , מחיצות נושאות עומס, קורות נחתת ומבנים עיקריים נושאי מתח; מאז שנות ה-70, השימוש בסגסוגות טיטניום במטוסים ומנועים צבאיים גדל במהירות, והתרחב ממטוסי קרב למפציצים צבאיים גדולים ומטוסי תובלה. הוא משמש במטוסי F14 ו-F15. השימוש מהווה 25% מהמשקל המבני, והשימוש במנועי F100 ו-TF39 מגיע ל-25% ו-33% בהתאמה; לאחר שנות ה-80, חומרי סגסוגת טיטניום וטכנולוגיית תהליך הגיעו להתפתחות נוספת, ומטוס B1B דורש 90,402 קילוגרם של טיטניום. מבין סגסוגות הטיטניום הקיימות בתעופה וחלל, הסגסוגת הנפוצה ביותר היא סגסוגת a+b מסוג Ti-6Al-4V רב תכליתית. בשנים האחרונות, המערב ורוסיה פיתחו ברציפות שני סוגים חדשים של סגסוגות טיטניום. הן סגסוגות טיטניום בעלות חוזק גבוה, קשיחות גבוהה, יכולת ריתוך ויכולת צורה טובה, וסגסוגות טיטניום בעלות טמפרטורה גבוהה, חוזק גבוה ועיכוב בעירה. שתי סגסוגות טיטניום מתקדמות אלו ישחקו תפקיד חשוב בתעשיית התעופה והחלל העתידית. בעל סיכויי יישום טובים.

עם התפתחות הלוחמה המודרנית, הצבא זקוק למערכת הוביצר מתקדמת רב ​​תכליתית בעלת הספק גבוה, טווח ארוך, דיוק גבוה ויכולות תגובה מהירה. אחת הטכנולוגיות המרכזיות של מערכת ההוביצר המתקדמת היא טכנולוגיית חומר חדשה. הקלת המשקל של חומרים עבור צריחי ארטילריה מתנייעים, רכיבים וכלי רכב משוריינים ממתכת קלה היא מגמה בלתי נמנעת בפיתוח כלי נשק. בהנחה של הבטחת דינמיקה והגנה, סגסוגות טיטניום נמצאות בשימוש נרחב בנשק צבאי. השימוש בסגסוגת טיטניום עבור בלם לוע ארטילרי 155 יכול לא רק להפחית את המשקל, אלא גם להפחית את העיוות של קנה הארטילריה שנגרם על ידי כוח הכבידה, ולמעשה לשפר את דיוק הירי; כמה צורות מורכבות על טנקי קרב ראשיים וטילים רב-תכליתיים במסוק נגד טנקים הרכיבים יכולים להיות עשויים מסגסוגת טיטניום, שיכולה לא רק לעמוד בדרישות הביצועים של המוצר אלא גם להפחית את עלות העיבוד של החלקים.

במשך זמן רב בעבר, היישום של סגסוגות טיטניום היה מוגבל מאוד בגלל עלויות ייצור גבוהות. בשנים האחרונות, מדינות ברחבי העולם מפתחות באופן פעיל סגסוגות טיטניום בעלות נמוכה כדי להפחית עלויות תוך שיפור הביצועים של סגסוגות טיטניום. במדינה שלי, עלות הייצור של סגסוגות טיטניום עדיין גבוהה יחסית. ככל שכמות סגסוגות הטיטניום עולה בהדרגה, חיפוש עלויות ייצור נמוכות יותר היא מגמה בלתי נמנעת בפיתוח סגסוגות טיטניום.

חומרים מרוכבים

4.1 חומרים מרוכבים על בסיס שרף

לחומרים מרוכבים המבוססים על שרף יכולת עיבוד טובה, חוזק ספציפי גבוה, מודול סגולי גבוה, צפיפות נמוכה, עמידות בפני עייפות, בלימת זעזועים, עמידות בפני קורוזיה כימית, תכונות דיאלקטריות טובות ומוליכות תרמית נמוכה. יעילות גבוהה ומאפיינים אחרים, הוא נמצא בשימוש נרחב בתעשייה הצבאית. ניתן לחלק חומרים מרוכבים המבוססים על שרף לשתי קטגוריות: טרמוסט ותרמופלסטי. חומרים מרוכבים המבוססים על שרף תרמו-קבוע הם סוג של חומרים מרוכבים המשתמשים בשרף תרמו-קבוע כמטריצה ​​ומוסיפים סיבי חיזוק שונים; בעוד שרפים תרמופלסטיים הם סוג של תרכובות פולימריות ליניאריות שניתן להמיס בממסים או ב. זה מתרכך ונמס לנוזל צמיג בחימום ומתקשה למוצק בקירור. לחומרים מרוכבים על בסיס שרף תכונות מקיפות מצוינות, תהליך ההכנה קל ליישום וחומרי הגלם בשפע. בתעשיית התעופה משתמשים בחומרים מרוכבים המבוססים על שרף לייצור כנפי מטוסים, גופי מטוסים, כנפיים, זנבות אופקיים ותעלות מנועי חיצוניות; בתחום התעופה והחלל, חומרים מרוכבים המבוססים על שרף הם לא רק חומרים חשובים להגאים, מכ"מים ופתחי אוויר, אלא גם יתר על כן, ניתן להשתמש בהם לייצור מעטפת הבידוד של תא הבעירה של המנוע הרקטי המוצק, וניתן גם להשתמש בהם. כחומר חסין חום אבלציה עבור פיית המנוע. לחומרים המרוכבים החדשים של שרף הציאנאט שפותחו בשנים האחרונות יש את היתרונות של עמידות לחות חזקה, תכונות דיאלקטריות טובות במיקרוגל ויציבות מימדית טובה. הם נמצאים בשימוש נרחב בייצור חלקי מבנה תעופה וחלל, חלקי מבנה נושאי עומס ראשוניים ומשניים של מטוסים וראדאר מכ"ם.

4.2 חומרי מטריצת מתכת מרוכבים

לחומרים מרוכבים של מטריצת מתכת יש חוזק ספציפי גבוה, מודול ספציפי גבוה, ביצועים טובים בטמפרטורה גבוהה, מקדם התפשטות תרמית נמוך, יציבות מימדית טובה ומוליכות חשמלית ותרמית מצוינת ונעשה בהם שימוש נרחב בתעשייה הצבאית. אלומיניום, מגנזיום וטיטניום הם המטריצות העיקריות של חומרים מרוכבים של מטריצות מתכת. ניתן לחלק חומרי חיזוק בדרך כלל לשלוש קטגוריות: סיבים, חלקיקים ושפם. ביניהם, חומרים מרוכבים מאלומיניום מטריצת אלומיניום מחוזקים בחלקיקים נכנסו לאימות דגם, כגון בשימוש במטוסי קרב F-16. סנפיר הגחון מחליף סגסוגת אלומיניום, וקשיחותו ותוחלת החיים שלו השתפרו מאוד. חומרים מרוכבים על בסיס אלומיניום ומגנזיום מחוזק בסיבי פחמן לא רק בעלי חוזק ספציפי גבוה, אלא גם בעלי מקדם התפשטות תרמית קרוב לאפס ויציבות מימדית טובה. הם שימשו בהצלחה לייצור סוגריים לוויינים מלאכותיים, אנטנות מישוריות בפס L, טלסקופי חלל ולוויינים מלאכותיים. אנטנות פרבוליות וכו'; לחומרים מרוכבים מטריצת אלומיניום מחוזקים בחלקיקי סיליקון קרביד יש ביצועים טובים בטמפרטורה גבוהה ומאפיינים נגד שחיקה, וניתן להשתמש בהם לייצור רכיבי רקטות וטילים, רכיבי מערכת הנחיית אינפרא אדום ולייזר, מכשירי אוויוניקה מדויקים וכו'; מטריצת טיטניום מחוזקת בסיבי סיליקון קרביד לחומרים מרוכבים יש עמידות טובה בטמפרטורה גבוהה ועמידות חמצון והם חומרים מבניים אידיאליים למנועים עם יחס דחף למשקל גבוה. כעת הם נכנסו לשלב הבדיקות של מנועים מתקדמים. בתחום תעשיית הנשק, ניתן להשתמש בחומרים מרוכבים מטריצת מתכת בחבלנים חודרי שריון בעלי קליבר גדול מיצוב זנב, מארזי מנוע מוצק של טילים רב-תכליתיים נגד מסוקים/נ"ט ורכיבים נוספים להפחתת משקל ראש הנפץ. ולשפר את יכולות הלחימה.

4.3 חומרי מטריצה ​​קרמיים

חומרים מרוכבים מטריצה ​​קרמית הם כינוי כללי לחומרים המשתמשים בסיבים, שפם או חלקיקים כחיזוקים ומשולבים עם מטריצה ​​קרמית בתהליך מרוכב מסוים. ניתן לראות כי חומרים מרוכבים של מטריצה ​​קרמית מכניסים שלב שני למטריצה ​​הקרמית. חומרים רב-פאזיים המורכבים ממרכיבים מתגברים על השבריריות המובנית של חומרים קרמיים והפכו להיבט הפעיל ביותר במחקר מדעי החומרים הנוכחי. לחומרים מרוכבים מטריצה ​​קרמית יש מאפיינים של צפיפות נמוכה, חוזק ספציפי גבוה, תכונות תרמו-מכניות טובות ועמידות בפני זעזועים תרמיים. הם אחד מהחומרים התומכים העיקריים לפיתוח עתידי של התעשייה הצבאית. למרות שלחומרים קרמיים יש תכונות טובות בטמפרטורה גבוהה, הם גם שבירים. שיטות לשיפור שבירותם של חומרים קרמיים כוללות הקשחת שינוי פאזה, התקשות מיקרו-סדקים, התקשות מתכת מפוזרת והקשחת סיבים מתמשכים. חומרים מרוכבים מטריצת קרמיקה משמשים בעיקר לייצור שסתומי חרירי מנועי טורבינת גז במטוסים, אשר ממלאים תפקיד חשוב בשיפור יחס הדחף למשקל של המנוע והפחתת צריכת הדלק.

4.4 פחמן-פחמן מרוכבים

חומרים מרוכבים פחמן-פחמן הם חומרים מרוכבים המורכבים מחיזוק סיבי פחמן ומטריצת פחמן. לחומרים מרוכבים פחמן-פחמן יש סדרה של יתרונות כגון חוזק ספציפי גבוה, עמידות טובה בפני זעזועים תרמיים, עמידות חזקה לאבלציה וביצועים הניתנים לעיצוב. הפיתוח של חומרים מרוכבים פחמן-פחמן קשור קשר הדוק לדרישות התובעניות של טכנולוגיית התעופה והחלל. מאז שנות ה-80, המחקר על חומרים מרוכבים פחמן-פחמן נכנס לשלב של שיפור ביצועים והרחבת יישומים. בתעשייה הצבאית, היישומים המושכים ביותר של חומרים מרוכבים פחמן-פחמן הם מכסי חרוט האף של פחמן-פחמן נגד חמצון וקצוות כנפיים מובילים של מעבורות חלל. מוצר הפחמן-פחמן הגדול ביותר הוא רפידות הבלמים של מטוסים על-קוליים. חומרים מרוכבים פחמן-פחמן משמשים בעיקר כחומרים אבלטיביים וחומרים מבניים תרמיים בחלל. באופן ספציפי, הם משמשים כמכסי חרוט של ראשי טילים בין-יבשתיים, חרירי רקטות מוצקים וקצוות מובילים של כנפי מעבורת החלל. צפיפות הזרם של חומרי חרירי פחמן-פחמן מתקדמים היא 1.87~1.97 גרם/סמ"ק, וחוזק המתיחה של החישוק הוא 75~115 MPa. מכסי הקצה של טילים ביניבשתיים ארוכי טווח שפותחו לאחרונה, כמעט כולם משתמשים בחומרים מרוכבים מפחמן-פחמן.

עם התפתחות טכנולוגיית התעופה המודרנית, מסת הטעינה של המטוסים ממשיכה לעלות, ומהירות הנחיתה בטיסה ממשיכה לעלות, מה שמציב דרישות גבוהות יותר לבלימת חירום של מטוסים. חומרים מרוכבים פחמן-פחמן הם קלים במשקל, עמידים לטמפרטורות גבוהות, סופגים כמויות גדולות של אנרגיה ובעלי תכונות חיכוך טובות. הם נמצאים בשימוש נרחב במטוסים צבאיים מהירים לייצור רפידות בלמים.

פלדה בעלת חוזק גבוה במיוחד

פלדה בעלת חוזק גבוה במיוחד היא פלדה בעלת חוזק תפוקה וחוזק מתיחה העולה על 1200 MPa ו-1400 MPa בהתאמה. הוא נחקר ופותח כדי לעמוד בדרישות של חומרים בעלי חוזק ספציפי גבוה עבור מבני מטוסים. עקב התרחבות השימוש בסגסוגות טיטניום וחומרים מרוכבים במטוסים, כמות הפלדה המשמשת במטוסים ירדה, אך רכיבים נושאי עומס מרכזיים במטוסים עדיין עשויים מפלדה בעלת חוזק גבוה במיוחד. נכון לעכשיו, הפלדה 300M בעלת סגסוגת נמוכה במיוחד, היא פלדה טיפוסית לציוד נחיתה של מטוסים. בנוסף, פלדה D6AC בעלת סגסוגת נמוכה במיוחד היא חומר מעטפת מנוע רקטי מוצק טיפוסי. מגמת הפיתוח של פלדה בעלת חוזק גבוה היא לשפר באופן מתמיד את הקשיחות ועמידות בפני קורוזיה תוך הבטחת חוזק גבוה במיוחד.

סגסוגות מתקדמות בטמפרטורה גבוהה

סגסוגות בטמפרטורה גבוהה הן חומרי מפתח למערכות כוח תעופה וחלל. סגסוגות בטמפרטורה גבוהה הן סגסוגות שיכולות לעמוד בלחץ מסוים בטמפרטורות גבוהות של 600 ~ 1200 מעלות ובעלות יכולות אנטי חמצון ואנטי קורוזיה. הם החומרים המועדפים עבור דיסקים של טורבינות מנועי תעופה וחלל. על פי מרכיבי המטריצה ​​השונים, סגסוגות בטמפרטורה גבוהה מחולקות לשלוש קטגוריות: על בסיס ברזל, על בסיס ניקל ועל בסיס קובלט. דיסקים לטורבינת מנוע היו עשויים מסגסוגות מזויפות בטמפרטורה גבוהה עד שנות ה-60. ציונים טיפוסיים כוללים את A286 ו-Inconel 718. בשנות ה-70, חברת GE האמריקאית השתמשה בסגסוגת Rene95 אבקת המתמצקת במהירות לייצור דיסק הטורבינה של מנוע CFM56, מה שהגדיל מאוד את יחס הדחף למשקל שלו. , טמפרטורת ההפעלה גדלה באופן משמעותי. מאז, דיסקים של טורבינות אבקת מתכות התפתחו במהירות. לאחרונה, ארצות הברית אימצה תהליך התמצקות מהיר של תרסיס לייצור דיסקים של טורבינות סגסוגת בטמפרטורה גבוהה. בהשוואה לסגסוגות אבקות בטמפרטורה גבוהה, התהליך פשוט, העלות מופחתת ויש לו ביצועי עיבוד חישול טובים. זוהי טכנולוגיית הכנה עם פוטנציאל פיתוח גדול.

סגסוגת טונגסטן

לטונגסטן יש את נקודת ההיתוך הגבוהה ביותר מבין המתכות. היתרון הבולט שלו הוא שנקודת ההיתוך הגבוהה שלו מביאה לחוזק טוב בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני קורוזיה לחומר. הוא הראה מאפיינים מצוינים בתעשייה הצבאית, במיוחד בייצור נשק. בתעשיית הנשק משתמשים בו בעיקר לייצור ראשי נפץ של קליעים חוצי שריון שונים. סגסוגת טונגסטן משתמשת בטכנולוגיית טיפול מקדים באבקה ובטכנולוגיית חיזוק דפורמציה גדולה כדי לעדן את גרגירי החומר ולהאריך את כיוון הגרגר, ובכך לשפר את חוזק החומר, קשיחותו וכוח החדירה. חומר ליבת הטונגסטן של קליע חודר שריון מסוג 125 II שפותח על ידי ארצנו הוא W-Ni-Fe, שמאמץ תהליך סינטר קומפקטי בצפיפות משתנה. הביצועים הממוצעים שלו מגיעים לחוזק מתיחה של 1,200 MPa, התארכות של יותר מ-15% ואינדקס טכני קרבי של 2,{10}} מטרים. מרחק חודר שריון פלדה הומוגנית בעובי 600 מ"מ. כיום, סגסוגת טונגסטן נמצאת בשימוש נרחב כחומר הליבה עבור טנק קרב ראשי לטנקים חודרי שריון ביחס גובה-רוחב גדול, קליעים חודרי שריון נגד מטוסים בקליבר קטן ובינוני וקליעי אנרגיה קינטית במהירות גבוהה במיוחד, אשר גורם לקליעים חודרי שריון שונים להיות בעלי כוח חדירה חזק יותר.

תרכובות בין מתכתיות

לתרכובות בין-מתכתיות יש מבני סריג-על מסודרים לטווח ארוך ושומרות על קשרים מתכתיים חזקים, המעניקים להם תכונות פיזיקליות, כימיות ומכניות מיוחדות רבות. לתרכובות בין-מתכתיות יש חוזק תרמי מעולה והפכו לחומרים מבניים חדשים בטמפרטורה גבוהה שנחקרו באופן פעיל בבית ומחוצה לה בשנים האחרונות. בתעשייה הצבאית נעשה שימוש בתרכובות בין-מתכתיות לייצור חלקים העומדים בעומסים תרמיים. לדוגמה, חברת Puau שבסיסה בארה"ב מייצרת להבי מנועי טורבינת גז JT90, חיל האוויר האמריקאי משתמש בטיטניום-אלומיניום לייצור להבי רוטור של מנועי מטוסים קטנים וכו', ורוסיה משתמשת בתרכובות בין-מתכתיות טיטניום אלומיניום מחליפות סגסוגות עמידות בחום ככתרי בוכנה. , משפר מאוד את ביצועי המנוע. בתחום תעשיית הנשק, חומר הטורבינה של מנוע המגדש טנק הוא סגסוגת בטמפרטורה גבוהה מבוססת ניקל K18, המשפיעה על ביצועי התאוצה של הטנק בשל המשקל הסגולי הגדול שלו ואינרציית ההתנעה. תרכובות בין-מתכתיות טיטניום-אלומיניום ומרכיביהן עשויים מסיבי אלומינה וסיליקון קרביד. החומר החדש המשופר, קל משקל ועמיד בחום, יכול לשפר מאוד את ביצועי ההתנעה של הטנק ולשפר את השרידות שלו בשדה הקרב. בנוסף, ניתן להשתמש בתרכובות בין-מתכתיות גם במגוון רכיבים עמידים בחום כדי להפחית משקל ולשפר את האמינות ומדדי ביצועי לחימה.

קרמיקה מבנית

חומרים קרמיים הם חומרי ההייטק הצומחים ביותר בעולם כיום. הם התפתחו מקרמיקה חד פאזית לקרמיקה מרוכבת רב פאזית. לחומרים קרמיים מבניים יש סיכויי יישום טובים בתעשייה הצבאית בשל תכונותיהם הרבות והמצוינות כגון עמידות בטמפרטורה גבוהה, צפיפות נמוכה, עמידות בפני שחיקה ומקדם התפשטות תרמית נמוך.

בשנים האחרונות נעשתה עבודת מחקר מקיפה על קרמיקה מבנית למנועים צבאיים בבית ומחוץ. לדוגמה, טורבינות קטנות עבור מגדשי-על של מנוע הוכנסו לשימוש מעשי; ארצות הברית הטביעה לוחות קרמיים בחלק העליון של הבוכנה, מה שהגדיל מאוד את חיי השירות של הבוכנה וגם שיפור היעילות התרמית של המנוע. גרמניה משבצת רכיבים קרמיים בפתח הפליטה כדי לשפר את היעילות של יציאת הפליטה. בטנת הבוכנה וצילינדר של מקרר Stirling המיניאטורי במצלמות הדמיה תרמיות אינפרא אדום זרות עשויים מחומרים קרמיים, עם תוחלת חיים של עד 2,000 שעות; הכוח של גירוסקופ הטיל מסופק על ידי גז אבק שריפה, אך לשאריות אבק השריפה בגז יש השפעה שלילית על הגירוסקופ. נזק חמור. על מנת לסלק שאריות בגז ולשפר את דיוק הפגיעה של הטיל, יש צורך ללמוד חומרי סינון קרמיים המתאימים לגז אבק שריפה טיל הפועל ב-2000 מעלות. בתחום תעשיית הנשק, קרמיקה מבנית נמצאת בשימוש נרחב בטורבינות מגדשי-על של מנועי קרב ראשיים, ראשי בוכנה, שיבוצי יציאות פליטה וכו', ומהווים חומרי מפתח לכלי נשק וציוד חדשים. נכון להיום, הדרישה לתדר רדיו של מקלעים בקליבר 20-30 מ"מ מגיעה ליותר מ-1,200 כדורים לדקה, מה שהופך את אבלציה של הקנה לרצינית ביותר. נקודת ההיתוך הגבוהה והיציבות הכימית בטמפרטורה גבוהה של קרמיקה משמשות כדי לדכא ביעילות אבלציה חמורה של חבית. לחומרים קרמיים עמידות גבוהה בדחיסה ועמידות בזחילה. באמצעות עיצוב סביר, חומרים קרמיים יכולים לשמור על מצב דחיסה תלת מימדי ולהתגבר על שבירותם. , כדי להבטיח שימוש בטוח בספינות קרמיקה.