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现代战争中的巨量金属需求

张咏 市场解析 2023-5-18 11:33 285289人围观

现代战争包含武器弹药在内,需要消耗大量的资源和矿产,包含铁,铝,铜等,那么哪些金属消耗量最大?今天我们来分析一下:

一、钢铁
钢铁作为世界第一金属被人类较大规模使用可以追溯到2000年以前,大概相当于我国汉代中期,钢铁就作为冷兵器的基本材料取代了铜兵器,一直延续到现在的各种**的战争当中,大到航空母舰、坦克...小到一把刺刀,一颗**都离不开钢铁。
现代钢铁冶金工业已经非常发达了,大型转炉冶炼军用钢基本上是在40分钟就能冶炼一炉初步钢液→然后进行炉外精炼,得到合金成分合格,纯净的钢液→连铸法生产出板坯、方坯、管坯→进入到各种规格的板材、型材、管材轧机生产出来最后的合格钢材,由于现代钢铁工业生产钢铁效率高、批量大、价格适中...这些特点都是其它金属材料仍然替代不了钢铁的原因,所以钢铁仍然是军用第一金属。
二、
铝是“世界第二金属”,铝在军品制造上第一个想到的就是飞机!如果没有铝飞机会变得很重,甚至根本飞不起来!制造一架飞机铝的使用量基本是在50%左右,飞机的蒙皮、框架都采用铝镁合金制造,这种材质可以做到极薄,并且又韧又轻,现代大型飞机在都把机翼设计从“超临界机翼”,机翼向上可以折到60度以上而不断裂,这就需要金属有极高的伸展性能和耐疲劳性能,钢材肯定是达不到,航空级别的钛由于价格过于昂贵也不适宜大量的(超过50%)用在飞机上,并且现代对于钛的认知还不如铝这样清楚,所以铝在航空工业材料方面占据第一材料的地位。

三、
 铜是武器装备制造的第三金属,消耗量最大的就是**,**最初就是使用铜制造的,因为铜硬度低于钢,**头在与**管线膛高速摩擦时减小了对**管的磨损,同时铜延展性很好,再与**管摩擦时会产生“自润性”,也就是铜由于比较柔软可以更好的与膛线咬合,起到密封的作用,弹与管密封好就能更好的利用弹坑内发射要的推力,会使**的**口初速更高、射击距离更远。

 潜艇的七叶大侧斜螺旋桨,也是黄铜浇 铸后再用金属加工母床制造出来的。

       当然铜在武器装备当中不只是制造**和螺旋桨,大量的电子装备里面也有铜,铜有非常好的导电性,是制造电子器材和设备的最后材料,电路板里面没有了铜还怎么工作?所以,铜从古至今都是战略性金属材料。

四、钛

 F–22战斗机的钛合金框架,从第三代战斗机开始钛被大量的应用到了航空航天部门,由于钛的质量只有钢的,并且耐腐蚀、抗拉强度...等等理化性能都非常好,所以飞机或者其它航天器的主要结构部分都使用钛,这样即保证了使用强度有减轻了飞机自身的死重量,可以更好的利用发动机的功率。

       钛是在1950年代之后才开始逐步应用到武器装备制造当中的,它的性能其实早已被发现,之所以没有大规模应用,就是因为它是非常容易被氧化的金属,在冶炼和热加工(焊接)当中遇到氧气或者脱氧不好,它就会变成没用的“氧化钛”,而且钛的硬度很高,冷加工过程当中加工器材非常吃了,生产效率太低了...这些都是它没有很早的大规模进入到工业制造的原因。

 最后的钛合金耐压壳体潜艇,俄罗斯“塞拉Ⅱ级”苏联一共建造了4级13艘钛合金潜艇,7艘“阿尔法级”(著名的A级)、4艘“塞拉级”、1艘“麦克级”、1艘“P级”,这13艘都是在1990年代前制造的,那个时候的钛非常昂贵,连苏联海军都称这些“钛艇”是金鱼!

       冷战期间美国也是花了血本使用钛制造武器装备,使用钛最多的就是SR–71战略侦察机,每一架用钛30吨,达到机身总重量的93%,完全是钛飞机。

       随着科技水平的进步,钛的生产费用开始大幅度降低和生产量也增加了许多,一些平常的武器装备也开始用上了这种“高大上”的材料,比如说:美军M777轻型**炮里就有部分钛合金,155毫米口径的**炮战斗量不到5吨,一架直升机就能吊运,就是因为自身重量轻才具备了较好的机动能力。

五、

铀和钚
我们都知道制造核反应堆和核弹的材料就是铀和钚,没有它们人类也不能进入到原子能利用时代,铀在自然界并不是很缺乏,甚至比黄金储量还多,但是真正可以制造核弹或者核反应堆燃料棒的铀235只占铀总量的0.7,剩下的是铀238,但铀238不能进行链式反应,也就不能制造核弹或者核燃料棒。

福特级核动力航母的两台核反应堆,1990年代制造的军用核反应堆,其核燃料棒已经开始用93%以上铀235浓度的武器级铀材料制造了,也就是说,军用核反应堆里的核燃料完全可以制造出来原**。

       目前全世界军用对于不同浓度的铀用量还是较大的,估计每年在50吨左右,即用在核动力战舰和潜艇上也用在制造核弹方面。

**的核装药材料大部分使用钚,铀235用量很低,只是用在“核**”,铀238则用在了反射层。钚比铀235制造核弹的好处就是可以使核弹头小型化,比如:制造2万吨级别的核弹,以目前的技术水平需要35~40公斤的铀235,采用钚只需15公斤,核材料用的少,相对的核弹头体积也就会变得小了许多,所以从1980年代开始五个核大国的核弹头都已经**化了。

美军“民兵Ⅲ”战略核导弹上的W87型核弹头,重量只有200公斤,爆炸之后可以产生35万吨的****当量,如果不采用钚制造而使用铀235,其重量和体积起码要增加4倍以上。

       铀235都用到核弹和核燃料棒上了,剩下的铀238(贫铀)也不能浪费,由于铀的密度很高接近钨,是制造**的好材料,由于美国和北美、南美缺乏钨资源,战时有可能被禁运,没有钨制造**对于美国来说是不能接受的,通过一番寻找和对比后认为,铀235提取后剩下的铀238在理化性能上接近钨,并且某些性能还高于钨,是制造**的好材料,而且美国核废料仓库和盟国的仓库里有大量库存,不用担心材料缺乏的问题...随即美国在1970年代中期开始研制出“贫铀**”,在后来的海湾战争期间被大量使用取得了较好的战果,现在的贫铀**已经成为了**的一个主要品系。

六、
镍不但可以合金化到别的材料当中,它本身与铌、钒等材料合金化之后成为“镍基耐高温合金”,用在航空发动机的燃烧室和叶片上,航空发动机工作的时候燃烧室最高温度要超过2500度以上,这样才能提高发动机的功率,但不采用高温合金,而采用一般材料根本经受不了这个温度!所以只能用镍这种耐高温金属制造。
七、
 钨,制造**和破甲弹最好的材料,由于密度超过钢的40%以上,制造出来的**几乎可以穿透任何装甲,但钨受资源量的限制,一些“贫钨”的国家采用铀238材料制造**,但这种**会造成贫铀粉末吸入,产生内辐照(相当于一天内拍摄了几千张的X光胸透照片的能量)“海湾战争综合征”(症状类似再生障碍性贫血)就是铀贫铀弹引起的...所以,从人道主义角度考虑大部分国家还是使用钨**。
八、镁
   镁铝热剂**,其用途主要是燃烧和产生烟雾进行遮蔽用的,但是越南战争期间美军为了打击隐藏在地道内的越南游击队,经常将该手**投掷到游击队藏身的地道内,镁铝热剂弹燃烧会产生上千度的高温和剧烈的高温毒烟,人吸入后会严重的灼伤呼吸道,呼吸道受到伤害后呼吸会很困难,最后就会憋死...其杀伤效果和恐怖的**相当,是一种可怕的武器。

   这种“天女散花”就是镁热剂(极细颗粒度的镁粉)形成的,镁在武器装备当中主要应用在:红外干扰弹、**、**、照明弹...这些方面,红外干扰弹就是利用镁燃烧后产生高温、高亮度,模拟飞机发动机尾喷口所产生的高温,迷惑敌方发射过来的红外制导导弹...确保自身安全。

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