[ZT]共军下一代124主战坦克使用的复合装甲

ZTWC，科罗廖夫整理：

共军下一代124主战坦克使用的复合装甲
   摘自 鼎盛王朝   科罗廖夫  2007-05-08 08:26
http://top.jschina.com.cn/bbs/no ... 01070508082628.html

TiB2陶瓷系高效能复合装甲材料的研究
本项目基于自蔓延高温合成快速加压（SHS/QP）技术，成功制备出低成本、高性能的TiB2陶瓷粉料及新型的高性能TiB2陶瓷基复合装甲材料。它们具有优异的抗弹性能。本项目研制的TiB2陶瓷基复合装甲材料具有优异的抗弹性能，在4代主战坦克和其它战车上的应用具有巨大的潜力。


一,承担的国家自然科学基金项目
1,金属陶瓷结构的渗流及热弹塑性分析,张清杰,93-95
2,金属-陶瓷梯度材料的热弹塑性优化设计金属-陶瓷梯度材料的优化设计,王继辉(1994-1996)
3,无机非金属智能材料的组成,结构与性能研究", 重点项目 ,70万, 沈大荣,李卓球,李建保(清华大学),(1995-1997)
4,新型金属-陶瓷复合材料的微观结构和非线性性能研究,张清杰,95- 97.
5,智能混凝土结构体系的物性参数识别研究 , 李卓球, 97-99
6,金属-陶瓷梯度材料损伤-热传导耦合理论研究,张清杰,98-2000
7,金属-陶瓷梯度材料损伤-热传导耦合理论研究,国家自然科学基金国际合作重点项目, 张清杰,99-2001
8,树脂传递模塑非等温充模的理论和实验研究 , 王继辉,99-2001
9,片状模塑料模压成型理论与数值模拟研究, 晏石林,2000-2002,
10 金属-陶瓷梯度材料界面层裂纹机制和控制理论,翟鹏程,2000-2002,
11,机场跑道智能化除冰系统的若干理论研究, 李卓球,2001-2003
12, TiB2陶瓷系高效能复合装甲研究(8637501)国家科委"863"高技术项目,130万, 张清杰, 1997-2000



本项目属于材料科学与工程领域。 自蔓延高温合成技术（简称SHS）是一种快速、节能、高纯的材料合成方法，但是以往主要用此技术合成陶瓷等原料，反应形成的高温并没有得到充分利用。为此，我们提出了利用此高温条件将合成与烧结过程一步完成的设想，并发明了自蔓延高温合成瞬间冲压快速制备技术。其原理是在SHS反应（一般需要数秒~数十秒）刚刚完成，合成的试样仍然处于"红热软化"的高温状态（2000 ~ 4000℃）时，立即对其施加压力，压力为100MPa左右，压力持续时间为1分钟左右，从而实现材料的致密化。我们将这一快速材料制备技术称为SHS/QP技术。为实现此发明的设想，我们研制了先进的SHS/QP材料制备系统和通电预热SHS/QP材料制备系统。对SHS/QP制备复相陶瓷的过程机理进行了研究，提出和证实了SHS/QP复相陶瓷以晶粒重排和塑性流动为密实化机理的新观点。通过工艺参数和材料结构的优化和控制，制备出性能优异的复相陶瓷。此技术在5分钟内即可完成陶瓷的合成与烧结，除了瞬间点火电流外不需任何外加热源，大大节省了制备时间和能源，生产效率极高。采用SHS/QP技术制备的复相陶瓷装甲材料经过多次实弹考核，表现出优异的抗弹性能。已被军工部门列为正在设计的某步兵装甲战车的首选装甲材料。同时，"十五"国防科技"先进材料技术"计划正在支持我们进一步开展此复相陶瓷作为下一代主战坦克装甲的应用研究。采用SHS/QP技术制备的耐磨复相陶瓷已经形成产品，主要用于超大型、超高速矿物加工的耐磨固定卡件，已远销美国矿物公司。与国内外同类研究、同类技术相比较，我们在此技术领域的研究与开发居于国际领先水平。




材料复合新技术国家重点实验室创建一流实验室纪略




　　11月12日，国家科学技术部发布文件，通报了2003年工程与材料科学国家和部门重点实验室评估结果，我校材料复合新技术国家重点实验室在参评的23个材料科学实验室中，名列第７名，被评为良好类实验室。

　　这个成绩来之不易！要知道，在参评的23个实验室中，国家重点实验室占19个，部门重点实验室有４个，依托单位都是赫赫有名的科研院所、名牌高校，如中科院沈阳金属研究所、半导体研究所；清华大学、山东大学、上海交大、西安交大、浙江大学、同济大学等。

　　五年一次的评估是对实验室工作一次全面而重大的检验，可以说是一次“大考”。而我校材料复合新技术国家重点实验室最后能脱颖而出，排名19个良好实验室前列，无疑是交了一份优秀的答卷。

　　近五年来，国家重点实验室全体科研人员在袁润章教授的带领下，在创建一流实验室的征程中，取得了有目共睹的业绩。正如现场评估专家组的意见指出：材料复合新技术国家重点实验室形成了特色明显，有一定国际影响、国内一流的研究实体。

　　特色创优势 优势结硕果

　　作为材料复合新技术国家重点实验室，材料研究是其特色，也是其优势所在。本次评估的专家们在实地考察国家重点实验室后认为，该室紧紧瞄准材料学科的国际前沿，开展了系列研究，既注重发挥原有的研究优势，又注重培植新的生长点，实验室已经成为学校学科交叉研究的平台和国内外重要的学术交流基地。

　　这个评价是恰如其分的。

　　五年来，该室主要围绕“材料复合新技术平台建设（原位复合技术、梯度复合技术、纳米复合技术）”、“材料的基础性研究与材料设计”、“研究工作的新的生长点和辐射”等三个方面开展工作，取得了富有特色的研究成果：

　　原位复合技术成果突出。在自蔓延高温合成技术（ＳＨＳ）上，开展了燃烧过程热力学与动力学、合成过程化学反应动力学、密实材料结构形成过程动力学、原位复合技术与装备等系列研究；利用该技术研制了ＴｉＢ２粉体和复相陶瓷装甲材料；获国家奖１项，省级奖２项，获发明专利（含申请）６项，该项工作受到国际同行的关注。

　　梯度复合技术研究深入、创新显著。针对传统设计理论存在的缺陷，创建了梯度材料设计理论，其中非线性性能预测理论和耦合模型均得到了国际同行的认可；为满足国防需求，开展了波阻抗梯度飞片材料的设计与制备，经超高速发射实验结果对比，与美国２０世纪９０年代中，后期水平相当；获省（部）级奖３项。

　　纳米复合技术具有特色。在金属－陶瓷以及有机－无机纳米复合结构的形成与控制技术上进行了深入的研究；基于纳米复合技术已研制了ＷＣ－Ｃｏ材料、Ｆｅ２Ｏ３－ＭＰｃ材料、复合磁流变液、纳米复合磁性微珠、纳米复合隐身涂料等新材料，其中，纳米复合磁性微珠在疾病诊断中的应用还被国家计委批准为产业化示范工程项目。

　　材料基础性研究工作扎实、特色鲜明、成果丰富。发现了类钙钛矿化合物晶体结构构建规律，合成了６５种新化合物，测出了其晶体结构参数，获国际衍射中心奖励，并全部列入国际衍射中心向世界发行的ＸＲＤ数据库和光盘，每项均标注“中华人民共和国武汉理工大学”；非均质材料显微结构——性能关系的预测理论研究以及相关玻璃的基础研究也取得重要成果，获２项省级奖励。

　　此外，燃料电池技术及关键新材料等研究也取得进展；五类光纤传感敏感材料向工程技术的辐射，取得了很大成功。

　　——自1997年至2002年，该室承担了184项课题，到校经费逐步增加。项目来源分布在“863”、“军工”、“973”、“杰出基金”、“重大（重点）基金”、“面上基金”；研究领域分布在“原位复合”、“梯度复合”、“纳米复合”、“基础与材料设计”等方面。它既符合国家重大需求、又符合实验室研究方向。并且重点突出、特色鲜明。

　　——五年里，该室发表论文454篇，ＳＣＩ收录190篇、ＥＩ收录133篇、ＳＣＩ引用254篇次。

　　——该室获得国家发明专利授权10项，实用新型专利授权３项。

　　——实验室有三个项目获得国家级奖励，有两个教授获得了国际学术奖励，获省部级一等奖４项、二等奖７项、三等奖５项。

　　累累硕果彰显该室在材料研究领域所独具的特色与优势，而该室在研究工作中培植的新的生长点更是令人耳目一新，为之振奋——

　　“燃料电池技术与关键新材料”重大项目、中日国际合作重大项目《高性能热电材料与光电／热电供电系统》以及863项目“Ｓｉ含量６．５％新一代硅钢片”，它们作为能源新材料技术新的发长点，显现其蓬勃的生命力。

　　队伍建设、人才培养成效卓著

　　建设高水平的科研队伍和学术群体、培养优秀的青年科技人才是实验室长期发展的一项战略任务。实验室主任袁润章教授把建设一支高素质学术队伍、培养造就一批高层次人才、聚集一批国内外优秀学者摆在实验室建设的中心地位。

　　在袁润章主任的积极倡导下，实验室高度重视科研梯队的建设和人才培养，采取了一系列有效措施，吸引和培养优秀的中青年人才，并为其成长创造良好的工作条件，同时营造出宽松、活跃的学术氛围。老一辈科学家以事业为重，甘为人梯和铺路石的精神鼓舞和教育着青年一代，培养其严谨、踏实的学风；一批优秀的中青年人才迅速成长，实验室已逐渐形成一支团结协作、求实创新、拼搏奉献的科研队伍。

　　目前在国家实验室28位固定研究人员中，具有博士学位人员有22人，有12人具有国外研究的经历，有13人具有了争取国家重大项目的能力。几年来，实验室造就了一批优秀的青年学者：南策文、傅正义、赵修建等三人获杰出人才基金；傅正义、赵修建、顾而丹等三人被聘为长江学者；13人成为获国家级奖和省部级一等奖的优秀青年学者；三人获教育部跨世纪人才基金和青年教师奖；四人获教育部优秀青年教师资助项目。

　　五年来，国家实验室培养博士生45人、硕士生93人，出站的博士后研究人员13人，目前在读的博士、硕士研究生和在线博士后研究人员共158人。

　　一批高层次人才从这里“起飞”后，走向全国、走向世界。这里培养的人才有的在清华、北航、北科大等各校担任教授、博导；有的已成为大学大院的校长、院长；有的在国外著名研究单位，如美国Ｐｅｎｎ．Ｓｔａｔｅ ＭＲＬ、美国太平洋国家实验室、德国ＪＵＥＬＩＣＨ研究中心任研究骨干。

　　这里是一个开放交流的平台

　　国家实验室坚持“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，充分发挥和利用国家重点实验室的研究平台和资源，积极开展与校内各学科的交叉学科研究，积极鼓励和支持国内外有关高等院校和研究单位的科技人员到实验室开展广泛而深入的研究工作；同时积极开展高水平、高层次和实质性的国内外学术交流与合作。

　　在校内，国家实验室与多个学院的多个学科进行合作，开展交叉学科领域的研究。如与材料学院联合开展生态建筑材料的研究；与光纤中心、信息学院等在光电子材料器件与系统方面开展联合研究；与汽车学院、自动化学院在燃料电池电动汽车方面开展联合研究开发。
　　国家重点实验还是一个国内外学术交流的基地。

　　——五年来，国内学者来室讲学人数62人次，国际学者来室讲学人数56人次，该室学者出访人数87人次；

　　——一批在国际材料界享有盛誉的大师级人物如俄罗斯科学院院士Ｍｅｒｚｈａｎｏｖ、日本工程院院士平井敏雄、美国工程院院士Ｋｅａｒ等，都已受聘为实验室的客座或兼职教授，他们定期或经常来室讲学、工作，联合开展研究。

　　——建立了若干海外优秀青年学者访问实验室，一批在材料研究方面崭露头角的青年才俊，纷纷到室联合开展科学研究。

　　——五年中，实验室的开放课题达72项，承担教育部访问学者资助计划13项，联合承担项目３０余项，通过联合研究，与国内外数十个单位进行了学术交流。

　　——参与和主持十余次国际学术会议。其中，由该室主办并产生重大影响的有ＦＧＭ国际会议、中日ＦＧＭ国际会议、中俄ＳＨＳ双边高层论坛。

　　目前，实验室正在朝着国际化的目标迈进。ZTWC，科罗廖夫整理：

共军下一代124主战坦克使用的复合装甲
   摘自 鼎盛王朝   科罗廖夫  2007-05-08 08:26
http://top.jschina.com.cn/bbs/no ... 01070508082628.html

TiB2陶瓷系高效能复合装甲材料的研究
本项目基于自蔓延高温合成快速加压（SHS/QP）技术，成功制备出低成本、高性能的TiB2陶瓷粉料及新型的高性能TiB2陶瓷基复合装甲材料。它们具有优异的抗弹性能。本项目研制的TiB2陶瓷基复合装甲材料具有优异的抗弹性能，在4代主战坦克和其它战车上的应用具有巨大的潜力。


一,承担的国家自然科学基金项目
1,金属陶瓷结构的渗流及热弹塑性分析,张清杰,93-95
2,金属-陶瓷梯度材料的热弹塑性优化设计金属-陶瓷梯度材料的优化设计,王继辉(1994-1996)
3,无机非金属智能材料的组成,结构与性能研究", 重点项目 ,70万, 沈大荣,李卓球,李建保(清华大学),(1995-1997)
4,新型金属-陶瓷复合材料的微观结构和非线性性能研究,张清杰,95- 97.
5,智能混凝土结构体系的物性参数识别研究 , 李卓球, 97-99
6,金属-陶瓷梯度材料损伤-热传导耦合理论研究,张清杰,98-2000
7,金属-陶瓷梯度材料损伤-热传导耦合理论研究,国家自然科学基金国际合作重点项目, 张清杰,99-2001
8,树脂传递模塑非等温充模的理论和实验研究 , 王继辉,99-2001
9,片状模塑料模压成型理论与数值模拟研究, 晏石林,2000-2002,
10 金属-陶瓷梯度材料界面层裂纹机制和控制理论,翟鹏程,2000-2002,
11,机场跑道智能化除冰系统的若干理论研究, 李卓球,2001-2003
12, TiB2陶瓷系高效能复合装甲研究(8637501)国家科委"863"高技术项目,130万, 张清杰, 1997-2000



本项目属于材料科学与工程领域。 自蔓延高温合成技术（简称SHS）是一种快速、节能、高纯的材料合成方法，但是以往主要用此技术合成陶瓷等原料，反应形成的高温并没有得到充分利用。为此，我们提出了利用此高温条件将合成与烧结过程一步完成的设想，并发明了自蔓延高温合成瞬间冲压快速制备技术。其原理是在SHS反应（一般需要数秒~数十秒）刚刚完成，合成的试样仍然处于"红热软化"的高温状态（2000 ~ 4000℃）时，立即对其施加压力，压力为100MPa左右，压力持续时间为1分钟左右，从而实现材料的致密化。我们将这一快速材料制备技术称为SHS/QP技术。为实现此发明的设想，我们研制了先进的SHS/QP材料制备系统和通电预热SHS/QP材料制备系统。对SHS/QP制备复相陶瓷的过程机理进行了研究，提出和证实了SHS/QP复相陶瓷以晶粒重排和塑性流动为密实化机理的新观点。通过工艺参数和材料结构的优化和控制，制备出性能优异的复相陶瓷。此技术在5分钟内即可完成陶瓷的合成与烧结，除了瞬间点火电流外不需任何外加热源，大大节省了制备时间和能源，生产效率极高。采用SHS/QP技术制备的复相陶瓷装甲材料经过多次实弹考核，表现出优异的抗弹性能。已被军工部门列为正在设计的某步兵装甲战车的首选装甲材料。同时，"十五"国防科技"先进材料技术"计划正在支持我们进一步开展此复相陶瓷作为下一代主战坦克装甲的应用研究。采用SHS/QP技术制备的耐磨复相陶瓷已经形成产品，主要用于超大型、超高速矿物加工的耐磨固定卡件，已远销美国矿物公司。与国内外同类研究、同类技术相比较，我们在此技术领域的研究与开发居于国际领先水平。




材料复合新技术国家重点实验室创建一流实验室纪略




　　11月12日，国家科学技术部发布文件，通报了2003年工程与材料科学国家和部门重点实验室评估结果，我校材料复合新技术国家重点实验室在参评的23个材料科学实验室中，名列第７名，被评为良好类实验室。

　　这个成绩来之不易！要知道，在参评的23个实验室中，国家重点实验室占19个，部门重点实验室有４个，依托单位都是赫赫有名的科研院所、名牌高校，如中科院沈阳金属研究所、半导体研究所；清华大学、山东大学、上海交大、西安交大、浙江大学、同济大学等。

　　五年一次的评估是对实验室工作一次全面而重大的检验，可以说是一次“大考”。而我校材料复合新技术国家重点实验室最后能脱颖而出，排名19个良好实验室前列，无疑是交了一份优秀的答卷。

　　近五年来，国家重点实验室全体科研人员在袁润章教授的带领下，在创建一流实验室的征程中，取得了有目共睹的业绩。正如现场评估专家组的意见指出：材料复合新技术国家重点实验室形成了特色明显，有一定国际影响、国内一流的研究实体。

　　特色创优势 优势结硕果

　　作为材料复合新技术国家重点实验室，材料研究是其特色，也是其优势所在。本次评估的专家们在实地考察国家重点实验室后认为，该室紧紧瞄准材料学科的国际前沿，开展了系列研究，既注重发挥原有的研究优势，又注重培植新的生长点，实验室已经成为学校学科交叉研究的平台和国内外重要的学术交流基地。

　　这个评价是恰如其分的。

　　五年来，该室主要围绕“材料复合新技术平台建设（原位复合技术、梯度复合技术、纳米复合技术）”、“材料的基础性研究与材料设计”、“研究工作的新的生长点和辐射”等三个方面开展工作，取得了富有特色的研究成果：

　　原位复合技术成果突出。在自蔓延高温合成技术（ＳＨＳ）上，开展了燃烧过程热力学与动力学、合成过程化学反应动力学、密实材料结构形成过程动力学、原位复合技术与装备等系列研究；利用该技术研制了ＴｉＢ２粉体和复相陶瓷装甲材料；获国家奖１项，省级奖２项，获发明专利（含申请）６项，该项工作受到国际同行的关注。

　　梯度复合技术研究深入、创新显著。针对传统设计理论存在的缺陷，创建了梯度材料设计理论，其中非线性性能预测理论和耦合模型均得到了国际同行的认可；为满足国防需求，开展了波阻抗梯度飞片材料的设计与制备，经超高速发射实验结果对比，与美国２０世纪９０年代中，后期水平相当；获省（部）级奖３项。

　　纳米复合技术具有特色。在金属－陶瓷以及有机－无机纳米复合结构的形成与控制技术上进行了深入的研究；基于纳米复合技术已研制了ＷＣ－Ｃｏ材料、Ｆｅ２Ｏ３－ＭＰｃ材料、复合磁流变液、纳米复合磁性微珠、纳米复合隐身涂料等新材料，其中，纳米复合磁性微珠在疾病诊断中的应用还被国家计委批准为产业化示范工程项目。

　　材料基础性研究工作扎实、特色鲜明、成果丰富。发现了类钙钛矿化合物晶体结构构建规律，合成了６５种新化合物，测出了其晶体结构参数，获国际衍射中心奖励，并全部列入国际衍射中心向世界发行的ＸＲＤ数据库和光盘，每项均标注“中华人民共和国武汉理工大学”；非均质材料显微结构——性能关系的预测理论研究以及相关玻璃的基础研究也取得重要成果，获２项省级奖励。

　　此外，燃料电池技术及关键新材料等研究也取得进展；五类光纤传感敏感材料向工程技术的辐射，取得了很大成功。

　　——自1997年至2002年，该室承担了184项课题，到校经费逐步增加。项目来源分布在“863”、“军工”、“973”、“杰出基金”、“重大（重点）基金”、“面上基金”；研究领域分布在“原位复合”、“梯度复合”、“纳米复合”、“基础与材料设计”等方面。它既符合国家重大需求、又符合实验室研究方向。并且重点突出、特色鲜明。

　　——五年里，该室发表论文454篇，ＳＣＩ收录190篇、ＥＩ收录133篇、ＳＣＩ引用254篇次。

　　——该室获得国家发明专利授权10项，实用新型专利授权３项。

　　——实验室有三个项目获得国家级奖励，有两个教授获得了国际学术奖励，获省部级一等奖４项、二等奖７项、三等奖５项。

　　累累硕果彰显该室在材料研究领域所独具的特色与优势，而该室在研究工作中培植的新的生长点更是令人耳目一新，为之振奋——

　　“燃料电池技术与关键新材料”重大项目、中日国际合作重大项目《高性能热电材料与光电／热电供电系统》以及863项目“Ｓｉ含量６．５％新一代硅钢片”，它们作为能源新材料技术新的发长点，显现其蓬勃的生命力。

　　队伍建设、人才培养成效卓著

　　建设高水平的科研队伍和学术群体、培养优秀的青年科技人才是实验室长期发展的一项战略任务。实验室主任袁润章教授把建设一支高素质学术队伍、培养造就一批高层次人才、聚集一批国内外优秀学者摆在实验室建设的中心地位。

　　在袁润章主任的积极倡导下，实验室高度重视科研梯队的建设和人才培养，采取了一系列有效措施，吸引和培养优秀的中青年人才，并为其成长创造良好的工作条件，同时营造出宽松、活跃的学术氛围。老一辈科学家以事业为重，甘为人梯和铺路石的精神鼓舞和教育着青年一代，培养其严谨、踏实的学风；一批优秀的中青年人才迅速成长，实验室已逐渐形成一支团结协作、求实创新、拼搏奉献的科研队伍。

　　目前在国家实验室28位固定研究人员中，具有博士学位人员有22人，有12人具有国外研究的经历，有13人具有了争取国家重大项目的能力。几年来，实验室造就了一批优秀的青年学者：南策文、傅正义、赵修建等三人获杰出人才基金；傅正义、赵修建、顾而丹等三人被聘为长江学者；13人成为获国家级奖和省部级一等奖的优秀青年学者；三人获教育部跨世纪人才基金和青年教师奖；四人获教育部优秀青年教师资助项目。

　　五年来，国家实验室培养博士生45人、硕士生93人，出站的博士后研究人员13人，目前在读的博士、硕士研究生和在线博士后研究人员共158人。

　　一批高层次人才从这里“起飞”后，走向全国、走向世界。这里培养的人才有的在清华、北航、北科大等各校担任教授、博导；有的已成为大学大院的校长、院长；有的在国外著名研究单位，如美国Ｐｅｎｎ．Ｓｔａｔｅ ＭＲＬ、美国太平洋国家实验室、德国ＪＵＥＬＩＣＨ研究中心任研究骨干。

　　这里是一个开放交流的平台

　　国家实验室坚持“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，充分发挥和利用国家重点实验室的研究平台和资源，积极开展与校内各学科的交叉学科研究，积极鼓励和支持国内外有关高等院校和研究单位的科技人员到实验室开展广泛而深入的研究工作；同时积极开展高水平、高层次和实质性的国内外学术交流与合作。

　　在校内，国家实验室与多个学院的多个学科进行合作，开展交叉学科领域的研究。如与材料学院联合开展生态建筑材料的研究；与光纤中心、信息学院等在光电子材料器件与系统方面开展联合研究；与汽车学院、自动化学院在燃料电池电动汽车方面开展联合研究开发。
　　国家重点实验还是一个国内外学术交流的基地。

　　——五年来，国内学者来室讲学人数62人次，国际学者来室讲学人数56人次，该室学者出访人数87人次；

　　——一批在国际材料界享有盛誉的大师级人物如俄罗斯科学院院士Ｍｅｒｚｈａｎｏｖ、日本工程院院士平井敏雄、美国工程院院士Ｋｅａｒ等，都已受聘为实验室的客座或兼职教授，他们定期或经常来室讲学、工作，联合开展研究。

　　——建立了若干海外优秀青年学者访问实验室，一批在材料研究方面崭露头角的青年才俊，纷纷到室联合开展科学研究。

　　——五年中，实验室的开放课题达72项，承担教育部访问学者资助计划13项，联合承担项目３０余项，通过联合研究，与国内外数十个单位进行了学术交流。

　　——参与和主持十余次国际学术会议。其中，由该室主办并产生重大影响的有ＦＧＭ国际会议、中日ＦＧＭ国际会议、中俄ＳＨＳ双边高层论坛。

　　目前，实验室正在朝着国际化的目标迈进。