國(guó)防材料技術(shù)對(duì)國(guó)防科學(xué)技術(shù)、國(guó)防力量的增強(qiáng)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重大推動(dòng)作用。在現(xiàn)代社會(huì)中，新材料已經(jīng)成為各工程領(lǐng)域的共性關(guān)鍵技術(shù)之一，是高技術(shù)的重要組成部分，也是最重要和發(fā)展最快的科學(xué)技術(shù)之一。國(guó)防材料技術(shù)是發(fā)展武器裝備的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)先導(dǎo)，它的應(yīng)用可以提高武器裝備的性能，也往往拓展出武器裝備新的功能和降低其全壽命期費(fèi)用?？缡兰o(jì)武器裝備技術(shù)發(fā)展的主旋律是作戰(zhàn)平臺(tái)、動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)水平以及綜合生存能力、有效毀傷能力、電子信息化能力的全面提升。

（1）武器裝備作戰(zhàn)平臺(tái)要求輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌材料

??? 武器裝備作戰(zhàn)平臺(tái)作戰(zhàn)能力要求在不增重前提下進(jìn)一步增大航程、提高巡航能力，在實(shí)現(xiàn)相同任務(wù)的條件下降低起飛重量、降低采購(gòu)和保障費(fèi)、延長(zhǎng)壽命等。實(shí)現(xiàn)這些能力將采取的主要措施包括：降低結(jié)構(gòu)重量比、降低生產(chǎn)成本等。未來(lái)航天平臺(tái)技術(shù)進(jìn)一步要求小型化、提高有效載荷、降低發(fā)射成本和具有更遠(yuǎn)的射程。未來(lái)地面車輛與艦船平臺(tái)要求進(jìn)一步提高登陸和沿海作戰(zhàn)能力、戰(zhàn)略機(jī)動(dòng)能力、保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高可靠性等。實(shí)現(xiàn)這些能力在很大程度上將取決于輕質(zhì)化、低成本、高性能先進(jìn)材料技術(shù)的發(fā)展。

（2）動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)耐高溫材料提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)

??? 軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)、主戰(zhàn)坦克發(fā)動(dòng)機(jī)和戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等的主要發(fā)展趨勢(shì)是通過(guò)進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率、推重比，提高可靠性，降低成本。這在很大程度上取決于輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐熱、隔熱、阻尼等先進(jìn)材料技術(shù)提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

（3）高生存力和突防能力、有效毀傷能力以及電子/信息化能力對(duì)功能材料提出了更高要求

??? 在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中，提高生存能力和突防能力是軍事對(duì)抗中的重要內(nèi)容。各類裝備的隱身技術(shù)被置于非常關(guān)鍵的地位。另一方面，隨著未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上精確打擊彈藥技術(shù)的快速發(fā)展，防護(hù)已成為世界性的難題。對(duì)先進(jìn)隱身材料、戰(zhàn)斗部材料以及裝甲防護(hù)材料提出了更高要求。在世界軍事大國(guó)近年來(lái)掀起的新軍事技術(shù)革命熱潮中，信息戰(zhàn)是新的熱點(diǎn)，以戰(zhàn)場(chǎng)信息的利用和反利用為核心的信息優(yōu)勢(shì)將成為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)最重要的威懾力量。各類電子信息材料是確保武器裝備發(fā)揮威力的重要支撐。
??? 鑒于高性能武器裝備的發(fā)展得益于先進(jìn)材料技術(shù)的突破，發(fā)達(dá)國(guó)家不斷強(qiáng)化材料技術(shù)對(duì)先進(jìn)武器裝備的物質(zhì)基礎(chǔ)作用和技術(shù)先導(dǎo)作用，近年來(lái)其地位進(jìn)一步提升。例如，美國(guó)國(guó)防部制定的面向21世紀(jì)的國(guó)防科技戰(zhàn)略規(guī)劃體系中，把材料技術(shù)定為4個(gè)具有最高優(yōu)先領(lǐng)域之一，并指出材料技術(shù)也是其他具有優(yōu)先權(quán)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。又如，美國(guó)空軍首席科學(xué)家辦公室于2013年7月發(fā)布的《全球地平線》報(bào)告，根據(jù)對(duì)未來(lái)機(jī)會(huì)、威脅和已識(shí)別的發(fā)展趨勢(shì)的評(píng)估，為應(yīng)對(duì)未來(lái)各種不對(duì)稱威脅，美國(guó)空軍將在未來(lái)15年重點(diǎn)加強(qiáng)5個(gè)賦能技術(shù)領(lǐng)域的投入，即材料科學(xué)、生物技術(shù)、自主機(jī)器人系統(tǒng)和平臺(tái)、知識(shí)發(fā)現(xiàn)和決策工具以及社會(huì)預(yù)測(cè)和效果干預(yù)。其中，材料科學(xué)位列第一。
??? 近年來(lái)，本領(lǐng)域發(fā)展很快，其原因是武器裝備對(duì)于先進(jìn)材料的依賴程度越來(lái)越大，在促進(jìn)創(chuàng)新及技術(shù)轉(zhuǎn)化方面的研究工作最為活躍。發(fā)達(dá)國(guó)家主要通過(guò)三個(gè)層面的努力促進(jìn)國(guó)防材料的發(fā)展：首先是加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，制定科學(xué)合理的發(fā)展規(guī)劃；其次是促進(jìn)軍用材料的體系化建設(shè)，全方位部署國(guó)防材料的均衡發(fā)展；第三是加快產(chǎn)業(yè)布局，全面提升高技術(shù)材料產(chǎn)業(yè)化水平。2014年在這三個(gè)方面均取得了顯著的進(jìn)步，其發(fā)展特點(diǎn)如下：

一、加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，積極制定發(fā)展計(jì)劃

??? 為了加快新材料的發(fā)展，以美國(guó)為首的航空發(fā)達(dá)國(guó)家，制定了多個(gè)涉及材料技術(shù)的發(fā)展計(jì)劃。20世紀(jì)末高新技術(shù)的飛速發(fā)展，為新型武器系統(tǒng)的研制和現(xiàn)有武器裝備 的升級(jí)提供更高性能的低成本的材料技術(shù)帶來(lái)了新的機(jī)遇。這些技術(shù)主要有信息技術(shù)、納米技術(shù)、生物技術(shù)以及自組裝材料技術(shù)等。新材料的發(fā)展涉及多學(xué)科交叉，在材料的創(chuàng)新中，越來(lái)越注重綜合利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成就。受其影響，近年，這些規(guī)劃的關(guān)注點(diǎn)主要集中在計(jì)算材料技術(shù)及納米技術(shù)上。此外，傳統(tǒng)材料的改進(jìn)以及新材料的產(chǎn)業(yè)化也是重要內(nèi)容。2014年上述發(fā)展重點(diǎn)得到了充分體現(xiàn)。
??? 計(jì)算材料技術(shù)研究高潮迭起，美國(guó)出臺(tái)材料基因組計(jì)劃發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。美國(guó)奧巴馬政府自2011年6月出臺(tái)材料基因組計(jì)劃之后，2014年12月4日，在總結(jié)三年來(lái)計(jì)劃取得成果的基礎(chǔ)上，出臺(tái)了材料基因組計(jì)劃戰(zhàn)略規(guī)劃。首次公布了材料基因組計(jì)劃的九大重點(diǎn)研究領(lǐng)域及63個(gè)重點(diǎn)研究方向。指出樹(shù)脂基復(fù)合材料、關(guān)聯(lián)材料、電子和光子材料、儲(chǔ)能材料以及輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料等5類材料對(duì)于國(guó)家安全的影響巨大，值得特別關(guān)注。在這5個(gè)領(lǐng)域中，共列出了37個(gè)重點(diǎn)研究方向。從而表明，材料基因組計(jì)劃發(fā)展重點(diǎn)已經(jīng)細(xì)化，從過(guò)去的方法路徑介紹發(fā)展到面向材料應(yīng)用實(shí)施階段。
??? 高度重視納米材料技術(shù)研究，歐盟發(fā)布石墨烯科技路線圖。2014年2月，歐盟未來(lái)新興技術(shù)（FET）石墨烯旗艦計(jì)劃發(fā)布了首份招標(biāo)公告和科技路線圖，介紹了擬資助的研究課題和支持課題，以及根據(jù)領(lǐng)域劃分的工作任務(wù)，每項(xiàng)課題都涉及多項(xiàng)工作任務(wù)。根據(jù)路線圖，石墨烯旗艦計(jì)劃將分兩階段進(jìn)行：初始階段（2013年10月1日至2016年3月31日，共資助5400萬(wàn)歐元）和穩(wěn)定階段（2016年4月開(kāi)始，預(yù)計(jì)每年資助5000萬(wàn)歐元）。該路線圖重點(diǎn)發(fā)展方向主要包括：化學(xué)傳感器、生物傳感器與生物界面；石墨烯材料與半導(dǎo)體器件的集成、面向射頻應(yīng)用的無(wú)源組件、硅光子學(xué)的集成、高頻電子學(xué)、光電子學(xué)、傳感器和柔性電子學(xué)。
??? 俄羅斯再度崛起，公布“《2030年前材料與技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略》計(jì)劃細(xì)節(jié)”。俄軍事工業(yè)委員會(huì)科技委在2012年4月中旬審議通過(guò)了“俄羅斯先進(jìn)材料和工藝技術(shù) 發(fā)展戰(zhàn)略2030”的基礎(chǔ)上，于2014年發(fā)布了計(jì)劃的細(xì)節(jié)。將從2014年起獲得單獨(dú)撥款，未來(lái)5年期間的總撥款量大約500億盧布（約17.3億美元）。該戰(zhàn)略提出了18個(gè)主要的發(fā)展方向，包括智能材料、金屬間化合物、納米材料及涂層、單晶高溫合金、含鈮復(fù)合材料等，其中所研制的材料中大約80%將服務(wù)于現(xiàn)代化的發(fā)動(dòng)機(jī)。研發(fā)重點(diǎn)主要有以下5個(gè)方面：?jiǎn)尉透邷睾辖鸢l(fā)動(dòng)機(jī)葉片、自組織納米復(fù)合材料涂層、高梯度定向結(jié)晶技術(shù)、真空熔煉技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)材料與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌。
??? 為促進(jìn)快速增長(zhǎng)，發(fā)達(dá)國(guó)家出臺(tái)新材料產(chǎn)業(yè)化計(jì)劃。2014年，發(fā)達(dá)國(guó)家出臺(tái)了一系列新材料產(chǎn)業(yè)化計(jì)劃，為建成門類齊全、專業(yè)配套、具有相當(dāng)規(guī)模和技術(shù)基礎(chǔ)的高科技產(chǎn)業(yè)體系做出不遺余力的努力。其中，影響較大的有ESA參與“歐洲冶金計(jì)劃”和日本東麗發(fā)布碳纖維發(fā)展中期管理計(jì)劃等。首先，2014年，ESA聯(lián)合了一些知名研究機(jī)構(gòu)和超過(guò)180家歐洲公司，開(kāi)展名為“歐洲冶金”計(jì)劃的研究，旨在發(fā)展21世紀(jì)新型金屬及其制造技術(shù)。該計(jì)劃總經(jīng)費(fèi)10億歐元，已于 2014年9月9日正式啟動(dòng)，將圍繞13個(gè)主題開(kāi)展研究；其次，2014年2月，東麗公司宣布了新制定、歷時(shí)三年的中期管理計(jì)劃“計(jì)劃AP-G2016”，作為正在進(jìn)行的“AP-G 2013計(jì)劃”的繼續(xù)，旨在通過(guò)“創(chuàng)新和激進(jìn)的管理”實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)。最后，日本獨(dú)立行政法人“物質(zhì)?材料研究機(jī)構(gòu)”2014年啟動(dòng)了“實(shí)現(xiàn)低碳社會(huì)、開(kāi)發(fā)耐熱、耐環(huán)境材料”項(xiàng)目。

二、促進(jìn)軍用材料體系化建設(shè)，全方位實(shí)現(xiàn)國(guó)防材料技術(shù)創(chuàng)新

??? 發(fā)達(dá)國(guó)家由于工業(yè)基礎(chǔ)雄厚、技術(shù)先進(jìn)和成熟的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)機(jī)制，因此軍用材料技術(shù)基本上按系列發(fā)展，形成了“貨架產(chǎn)品”。如美、英、法、俄等國(guó)家都有本國(guó)武器裝備按“貨架產(chǎn)品”選材的原則和與之相適應(yīng)的材料系列。特別是美國(guó)，其航空武器裝備發(fā)展的先進(jìn)性，促使其裝備研制按照“貨架產(chǎn)品”進(jìn)行選材，不遺余力地促進(jìn)軍用主干材料的發(fā)展，“一材多用”、“馬太效應(yīng)”趨勢(shì)日趨明顯。
??? 歸納起來(lái)，國(guó)外軍用材料體系發(fā)展具有幾個(gè)特點(diǎn)：技術(shù)先進(jìn)、具有本國(guó)特色；按體系發(fā)展，滿足裝備選材需求；技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完備，規(guī)范材料研制與應(yīng)用；數(shù)據(jù)豐富，為選材提供依據(jù)。
??? 作為體系化建設(shè)的組成部分，2014年，在先進(jìn)復(fù)合材料、高性能結(jié)構(gòu)材料、特種功能材料、電子信息功能材料、含能材料及核級(jí)材料六大方向均取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。
??? 先進(jìn)復(fù)合材料在武器裝備上進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用。近20年來(lái)，樹(shù)脂基復(fù)合材料在軍民用裝備上獲得大規(guī)模應(yīng)用。2014年，日本東麗公司的T1100G碳纖維的出 現(xiàn)，波音公司完成5.5米復(fù)合材料低溫貯箱的制造并在NASA成功進(jìn)行測(cè)試、塊狀玻璃合金及其復(fù)合材料可用于航天器的微流星體軌道碎片防護(hù)屏、NASA驗(yàn) 證“獵戶座”飛船的熱防護(hù)罩性能等昭示著先進(jìn)復(fù)合材料研發(fā)工作十分活躍。
??? 傳統(tǒng)材料持續(xù)挖潛再創(chuàng)輝煌。重視傳統(tǒng)材料的持續(xù)改進(jìn)成為近年來(lái)的一大趨勢(shì)。金屬材料仍不斷煥發(fā)青春。美國(guó)利用一體化計(jì)算材料工程開(kāi)發(fā)出四種高性能鋼，再次表明傳統(tǒng)金屬材料的發(fā)展非但沒(méi)有走到盡頭，反而發(fā)展勢(shì)頭更猛。
??? 功能材料全方位出現(xiàn)新突破。未來(lái)服役條件要求特種功能材料承受超常的自然和人為環(huán)境。2014年，瑞典開(kāi)發(fā)的新發(fā)動(dòng)機(jī)陶瓷納米顆粒熱障涂層使用壽命提高了2倍、美國(guó)開(kāi)發(fā)出自適應(yīng)柔性復(fù)合材料機(jī)翼、超輕復(fù)合材料高性能裝甲、自修復(fù)防腐涂層、俄羅斯“阿瑪塔”主戰(zhàn)坦克將采用減重15%的新型結(jié)構(gòu)裝甲鋼等均昭示著特種功能材料開(kāi)發(fā)的巨大潛力。
??? 電子信息功能材料進(jìn)展多集中于超材料。該類材料對(duì)武器裝備的通訊、探測(cè)、信息處理起基礎(chǔ)支撐作用。2014年電子信息功能材料在超材料平面天線材料、超材料潛艇聲隱身材料、超黑可見(jiàn)光隱身材料等均是該領(lǐng)域的重要突破。
??? 含能材料創(chuàng)新彰顯未來(lái)技術(shù)走向。美國(guó)線性多腔合金基高能量密度結(jié)構(gòu)含能材料問(wèn)世、美國(guó)最優(yōu)晶型納米奧克托今制備成功彰顯未來(lái)技術(shù)走向。2014年，法德圣路易研究院采用噴霧閃蒸工藝技術(shù)成功制備出50~500納米的不敏感β型奧克托今（β-HMX），標(biāo)志著奧克托今納米化技術(shù)取得重大突破，在納米含能材料技術(shù)發(fā)展過(guò)程中也具有里程碑意義。
??? 核級(jí)材料制備技術(shù)取得突破。軍用核材料是核武器的核心裝料，包括高濃鈾、軍用钚、氚和鋰。為了維護(hù)核武庫(kù)以及將來(lái)可能的需要，現(xiàn)在的主要任務(wù)是如何安全貯存這些核材料，尤其是钚，與此同時(shí)保持并發(fā)展核材料的生產(chǎn)技術(shù)和工藝。2014年，日本研制成功碳化硅核燃料包殼的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)、美國(guó)提出高效能低排放創(chuàng)新型钚238制備技術(shù)、美國(guó)有9項(xiàng)用于高濃鈾加工設(shè)施的新技術(shù)正在研發(fā)中是該領(lǐng)域的重大進(jìn)展。