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来世纪复合材料面临的机遇与挑战(3)

2017-09-17 03:16
间作出应急处理，而不致发生突发性灾难。这种设想已经处于实验阶
段，估计不久的将来会实现。当然机敏和智能复合材料不仅仅如此，
当前正在研究具有自愈功能的智能材料，假如得以实现，则会避免许
多难难，更加进步人类生活的安全性。

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（四）对巩固国防起决定性作用

本世纪中复合材料的发展是由于军工的激励，但来世纪中复合材
料在国防中仍然是重要的材料。尽管当前和平是主流，但是局部战争
仍然不断发生。某些超级大国仍然没有放弃独霸全球的企图，为此各
个国家对国防丝毫没有放松。未来的战争是高科技的战争。由于精确
的探测技术和制导武器的进步使主要作战武器（作战飞机、坦克、军
舰、导弹等）自我生存能力受到极大的威胁。不久前的海湾战争是一
个极好的事例。然而矛与盾是不断相对发展的，在这种形式下隐身技
术就随之诞生了，以美国为代表的发达国家已经将其成功地用在军用
飞机上（如b-2、f-117等），使之几乎完全逃避探测设备的发现和导
弹的追击。隐身技术主要使用具有隐身功能（吸收雷达波和红外线）
的复合材料，它主要是由具有吸波纤维材料（如碳化硅纤维、碳纤维）
以及其他吸波填料和聚合物树脂复合而成的，这种复合材料既是结构
材料又是隐身吸波材料，适合于制造飞机机身和导弹壳体。此外各种
武器都要求尽量降低本身重量来增加用于战斗的载荷，先进复合材料
完全能够满足此要求，因此各种导弹和军用飞机都大量采用，并且逐
步向主承力结构上发展以代替重量大的金属。此外碳基（碳-碳）复
合材料的耐高温抗烧蚀性是各种材料之冠，因此导弹的再进鼻锥和发
动机喷管即以此为首选材料。又如坦克的装甲已经发展成复合装甲， （科教作文网http://zw.nseAc.com）
其中复合材料也是重要的部分，总之复合材料在军事上的用途很多，
甚至包括常规武器上也不难发现复合材料，在此不能逐一列举。

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（五）复合材料改善环境的积极作用

随着世界人口极度膨胀，生活需求不断进步，地球环境污染题目
已经到了非常严重的程度。这是由于在创造物质文明的同时必然会排
放大量固、液、气态的物质到环境中往。因此有必要审阅复合材料对
未来环境带来的影响。从某种角度上来看复合材料由于是多相材料必
然具有回收困难的缺点似乎是对环境不利的。然而从对自然材料的分
析资料来看足以说明这类材料几乎无一例外的是复合材料。例如木材
是木纤维及木质基体构成的，甚至动物的骨骼也是骨纤维和骨质素的
复合材料。这表明采用复合材料的形式是自然的规律，体现在自然材
料能够很好地与环境长期相容。另一方面复合材料还对环境治理有积
极作用，例如气体和液体的分离膜经常需要把有分离功能的物质与支
撑网络基材复合起来用于进步分离膜的强度，在前文中提到的把低性
能自然材料和废弃物通过复合的方式制成低档生活用品以满足某些生
活需求，以及延长材料使用寿命都是对环境有利的。同时当前正在致
力于研究既提供所需的性能又可以生物降解的复合材料，并使其降解
产物无害于环境，这种循环方式正是未来对环境友善所期看的材料。
以上事实表明在来世纪中复合材料的发展非但不致像某些材料那样会
受到环境要求的制约，而且还对环境有一定的支持作用。

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（六）具有发展潜力的新型复合材料正在崛起

当前在复合材料领域中已出现不少新的生长点，除前文提到的功
能与多功能复合材料和智能与机敏复合材料外，纳米复合材料也是有

（转载自中国科教评价网http://www.nseac.com）

发展潜力的。由于增强体达到纳米尺寸后，其表面性能大幅度进步，
同时其表面积的惊人数值增加了增强体的有效体积分数。目前用有机
高分子单体对层状无机填料进行插层构成的纳米复合材料已接近实用
化阶段。另外运用仿生的原理来仿生复合材料也有很大的发展远景。