大国重器：军工领域，这些材料令人瞩目！

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军工材料作为武器装备的物质基础，直接决定着装备性能的优劣与作战效能的高低。在现代军事科技快速发展的背景下，军工材料已成为衡量一个国家国防实力的重要标志，是军事创新体系的关键组成部分。
随着新一轮军事变革的深入推进，军工材料正经历从传统材料向高性能、多功能、智能化方向的革命性转变，为武器装备的更新换代提供了坚实支撑。2025年作为 "十四五" 规划的收官之年，中国军工材料行业迎来重要发展机遇。中航证券最新研报预计军工需求将在这一年集中释放。作为军工行业的重要基础，军工材料行业将受益于上述趋势，特别是上游企业的业绩弹性将显著提升。
军工材料的战略意义主要体现在以下几个方面：首先，它是实现武器装备轻量化、高性能化的关键因素；其次，它是提升武器装备生存能力和作战效能的物质基础；再次，它是推动武器装备创新发展的技术先导；最后，它是保障国防工业自主可控的重要支撑。随着全球军事竞争的加剧，各国纷纷加大对军工材料的研发投入，推动军工材料技术快速迭代。

隐身材料：突破雷达探测的隐形铠甲

隐身材料是现代军事装备实现隐身性能的关键技术之一，主要通过吸收、散射或改变电磁波传播方向，降低装备的雷达反射截面积（RCS），使其难以被敌方雷达探测系统发现。目前，全球隐身材料市场主要由美国、中国、俄罗斯和欧洲主导，其中美国在技术成熟度和应用广度上保持领先地位。
在隐身材料领域，中国近年来取得了显著突破。2025 年 6 月，印度《欧亚时报》专门报道了中国在隐身材料领域的最新进展，指出中国已成功将碳化硅技术应用于歼 - 20 战斗机的雷达系统，使探测距离提升了三倍。这一技术突破不仅大幅增强了歼 - 20 的战场感知能力，也标志着中国在半导体材料领域的重大进步。
隐身材料主要分为雷达吸波材料、红外隐身材料和视觉隐身材料三大类。其中，雷达吸波材料是目前应用最广泛的隐身材料，主要通过吸收雷达波能量，减少反射信号强度。红外隐身材料则主要用于降低装备的红外辐射特征，避免被红外探测系统发现。视觉隐身材料则通过改变装备外观颜色和图案，使其与周围环境融为一体。

在实际应用中，隐身材料已广泛应用于各类军事装备。以飞机为例，歼 - 20 采用的 "多层梯度阻抗吸波材料" 在 2-18GHz 频段吸波率≥90%，厚度仅 0.5mm，远优于美国 F-22 的 1.2mm 厚涂层，维护周期也延长至 500 飞行小时（F-22 为 300 小时）。中国电科 14 所研发的 "电磁超表面隐身蒙皮" 通过 2D 阵列单元调控电磁波相位，使 RCS 在全向降低 15dB 以上，已应用于 055 型驱逐舰桅杆。

未来隐身材料技术将呈现以下发展趋势：一是多功能集成化，即集雷达隐身、红外隐身、视觉隐身等多种功能于一体；二是智能化，即材料能够根据外部环境变化自动调整隐身性能；三是结构功能一体化，即材料既具有承载结构功能，又具有隐身功能；四是低成本化，通过工艺创新降低隐身材料的生产成本和维护成本。

高性能合金：军工装备的骨骼与肌肉

1.高温合金：航空航天领域的核心材料

高温合金是指在高温环境下（通常指 600℃以上）具有良好力学性能和抗氧化、抗腐蚀性能的合金材料。在军事领域，高温合金主要用于制造航空发动机、燃气轮机的热端部件，如涡轮叶片、燃烧室和涡轮盘等。

美国 NASA 的 GRX-810 合金是一种新型铁镍铬基高温合金，具有优异的高温强度和抗氧化性能，可在更高温度下工作，显著提高发动机效率。中国在高温合金领域也取得长足进步，钢研高纳、航材股份等企业在高温合金材料研发和生产方面形成了较强的竞争力。

从应用角度看，高温合金在航空航天领域的应用最为广泛。在航空发动机中，高温合金用量占发动机总重量的 40%-60%。随着第四代、第五代战斗机对发动机性能要求的不断提高，对高温合金的性能要求也越来越高。例如，美国 F-47 六代机采用的第三代单晶高温合金，其工作温度已达到 1200℃以上，显著提高了发动机的推重比和燃油效率。

在生产工艺方面，粉末冶金技术是制备高性能高温合金的关键技术之一。采用粉末冶金工艺制备的高温合金涡轮盘，其疲劳寿命可达 10000 小时，远高于传统铸造工艺制备的涡轮盘（3000 小时）。这一技术突破大幅提高了航空发动机的可靠性和使用寿命。

2.钛合金：轻量化与高强度的完美结合

钛合金因其优异的比强度、耐腐蚀性和高温性能，成为航空航天和舰船领域的理想结构材料。在军事应用中，钛合金主要用于制造飞机结构件、发动机部件、导弹壳体和舰船耐压壳体等。

2025年，钛合金技术继续向高比强度、高韧性、耐高温方向发展。中国的 TB6 钛合金是一种新型高强韧钛合金，具有良好的综合性能，已成功应用于多种型号的战斗机和无人机。美国则在钛铝化合物合金领域取得突破，这类合金具有更高的比强度和高温性能，可用于制造更高性能的航空发动机部件。

钛合金在军事装备中的应用越来越广泛。以战斗机为例，美国 F-22 战斗机的钛合金用量占结构重量的 41%，F-35 战斗机的钛合金用量占 27%。中国的歼 - 20 战斗机也大量使用了钛合金材料，特别是在机身主承力结构和发动机短舱等部位。在舰船领域，钛合金主要用于制造潜艇耐压壳体和水面舰艇的特殊部位。钛合金潜艇具有重量轻、下潜深度大、隐身性能好等优点，但由于成本较高，目前主要在少数先进潜艇上应用。

3.钨合金与钼合金：高硬度与耐高温的战场利器

钨合金和钼合金因其高熔点、高密度和高强度的特性，在军事领域具有特殊应用价值。钨合金主要用于制造穿甲弹芯、破甲弹药型罩和核武器部件等；钼合金则主要用于高温环境下的结构件，如导弹导引头、航天器热防护系统等。

在应用创新方面，钨合金的应用范围不断扩大。除传统的弹药领域外，钨合金还被用于制造电磁炮炮弹和激光武器部件等新型装备。钼合金则在高温结构材料领域展现出新的应用潜力，特别是在高超音速飞行器的热防护系统中。

中国在钨资源和加工方面具有显著优势。中国控制着全球大部分钨矿资源，并拥有完整的钨产业链。这一优势为中国军事装备的发展提供了坚实的材料保障。

复合材料：军工轻量化的关键支撑

1.碳纤维复合材料：航空航天领域的轻量化先锋

碳纤维复合材料因其高强度、高模量、低密度的特点，成为航空航天领域最主要的轻量化材料。在军事应用中，碳纤维复合材料主要用于制造飞机机翼、机身结构件、导弹壳体和无人机结构等。

中国的中复神鹰 T1000 级碳纤维实现吨级量产，拉伸强度≥7.0GPa，模量≥290GPa，性能对标日本东丽 M60J。江苏连云港建成全球最大碳纤维生产基地，2023 年产能达 6 万吨，占全球 35%，彻底打破美日垄断。这一成就使中国在碳纤维领域实现了从 "跟跑" 到 "并跑" 的转变。

从应用角度看，碳纤维复合材料在航空航天领域的应用最为广泛。在军用飞机中，复合材料用量已成为衡量飞机先进性的重要指标。美国 F-22 战斗机的复合材料用量占结构重量的 24%，F-35 战斗机的复合材料用量占 36%。中国的歼 - 20 战斗机也大量使用了碳纤维复合材料，特别是在机身蒙皮和尾翼等部位。在无人机领域，碳纤维复合材料的应用更为普遍。由于无人机对重量更为敏感，因此大量使用碳纤维复合材料以提高航时和载荷能力。

在产能布局方面，2025 年中国碳纤维企业继续扩大产能。中复神鹰、光威复材、中简科技等企业的产能持续增长，预计到 2025 年底，中国碳纤维总产能将超过 8 万吨。这些产能扩张将有效满足不断增长的军事需求。

2.陶瓷基复合材料：高温环境下的性能保障

陶瓷基复合材料（CMC）是一种由陶瓷基体和增强相组成的复合材料，具有高强度、高模量、耐高温、抗氧化等优异性能。在军事领域，CMC 主要用于制造航空发动机热端部件、航天器热防护系统和导弹导引头等。

美国 GE 航空集团的 CMC 涡轮叶片已在 F135 发动机上得到应用，显著提高了发动机的工作温度和效率。中国在 CMC 领域也取得长足进步，上发复材成功下线的复合材料风扇叶片，标志着复材在航空发动机领域的重大技术突破。

从应用角度看，CMC 在航空发动机中的应用最为关键。采用 CMC 制造的涡轮叶片和燃烧室，可以在更高温度下工作，提高发动机的推重比和燃油效率。例如，采用 CMC 制造的发动机部件可使工作温度提高 100-200℃，减重 30-50%。

在航天器领域，CMC 主要用于制造热防护系统。例如，美国 NASA 的 "猎户座" 飞船就采用了 CMC 热防护系统，能够承受再入大气层时的高温环境。在军事应用方面，CMC 还可用于制造导弹导引头罩和雷达天线罩等。这些部件需要在高温、高速环境下保持良好的光学和电磁性能，CMC 材料正好满足这一需求。

3.铝基复合材料：轻质高强的结构材料

铝基复合材料是一种由铝基体和增强体组成的复合材料，具有轻质高强、高比模量、良好的导热性和耐磨性等特点。在军事领域，铝基复合材料主要用于制造飞机结构件、导弹壳体、装甲车辆和舰船结构等。

2025年，铝基复合材料市场呈现快速增长态势。根据 QYResearch 最新调研报告，预计 2029 年全球军用铝基复合材料市场规模将达到 3.5 亿美元，未来几年年复合增长率 CAGR 为 8.3%。从产品类型来看，颗粒增强型是最主要的细分产品，占据约 52% 的份额。

从应用角度看，军用飞机是铝基复合材料的最大下游市场，占比约 32%。这主要是因为铝基复合材料能够有效减轻飞机重量，提高飞行性能。例如，美国 F-35 战斗机的机翼和机身部分结构件采用了铝基复合材料，减重效果显著。

在地面装备方面，铝基复合材料主要用于制造装甲车辆的防护系统和结构件。铝基复合材料装甲具有重量轻、防护性能好的特点，可在不增加车辆重量的前提下提高防护能力。在舰船领域，铝基复合材料可用于制造舰艇的上层建筑和结构件，减轻舰艇重量，提高航速和燃油效率。同时，铝基复合材料的耐腐蚀性也优于传统铝合金，可减少维护成本。

电子材料：信息化战场的神经中枢

1.半导体材料：军工电子系统的核心基础

半导体材料是电子信息技术的基础，在军事领域具有极其重要的应用价值。在军工电子系统中，半导体材料主要用于制造雷达、通信设备、导航系统和精确制导武器的核心器件。

中国在氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）等宽禁带半导体材料领域取得重要进展。

氧化镓相控阵雷达相较于氮化钾雷达具有显著优势。氧化镓的禁带宽度高达 4.8~4.9eV，完全碾压氮化钾的 3.4eV，击穿场强是硅材料的 26 倍以上，可承受超高电压和功率。这一材料特性使得氧化镓 AESA 雷达的问世带来了断崖式的性能优势，相比传统砷化镓雷达，探测距离提升 3 倍的同时能量损耗反而降低了 50%。

从应用角度看，半导体材料在雷达系统中的应用最为关键。055 型驱逐舰的 346B 雷达 T/R 模块采用氮化镓（GaN）芯片，功率密度达 60W/cm²（砷化镓为 30W/cm²），天线重量减少 40%，探测距离提升至 400 公里（阿利・伯克级为 320 公里）。

在通信系统领域，半导体材料也发挥着重要作用。采用氮化镓和碳化硅材料制造的射频器件，具有高效率、高频率、高功率等特点，可大幅提高通信系统的性能。在精确制导武器中，半导体材料用于制造导引头和控制系统的核心器件。

2.稀土功能材料：军工电子的关键元素

稀土功能材料是指含有稀土元素（镧系元素及钪、钇共 17 种元素）的功能材料，包括稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土储氢材料和稀土催化剂等。在军事领域，稀土功能材料主要用于制造雷达、通信设备、导航系统、精确制导武器和电子对抗装备等。

在中东冲突中，每枚精确制导导弹需消耗 2 公斤镨钕合金，直接拉动高端稀土需求井喷。同时，中国推出 "稀土磁铁跟踪系统"，为每块磁体植入 "数字身份证"，实时上传客户名称、数量和用途。这一举措加强了对稀土资源的管控，也反映了稀土材料在军事领域的重要性。

从应用角度看，稀土永磁材料是应用最广泛的稀土功能材料。在雷达系统中，稀土永磁材料用于制造行波管和磁控管等关键部件；在精确制导武器中，稀土永磁材料用于制造导引头和控制系统的传感器；在电子对抗装备中，稀土永磁材料用于制造强磁场设备和微波器件。

稀土发光材料主要用于制造夜视设备和显示系统。例如，采用稀土发光材料制造的夜视仪，可在夜间或低光照条件下提供清晰的图像，提高部队的夜战能力。稀土储氢材料则主要用于制造燃料电池和储能系统，为便携式电子设备和无人机提供电力支持。

中国在稀土资源和加工方面具有显著优势。中国掌控全球 90% 的稀土加工产能，通过 "湿法冶金 + 绿色萃取" 技术，将钕、镝等元素提取纯度提升至 99.999%。这一优势为中国军工电子系统的发展提供了坚实的材料保障。

3.超导材料：未来军事电子的颠覆性技术

超导材料是指在一定温度下电阻突然消失的材料，具有完全抗磁性和无阻载流能力等优异特性。在军事领域，超导材料主要用于制造高性能雷达、通信系统、导航设备和电磁武器等。

中国科学院物理所突破量子隧穿可控性技术，使二维金薄膜在 1.5K 温度下实现电子态人工拓扑调控，为量子雷达硬件化奠定基础。这一技术突破有望大幅提高雷达系统的探测能力和抗干扰能力。

从应用角度看，超导材料在雷达系统中的应用最为关键。采用超导材料制造的超导滤波器和超导天线，可大幅提高雷达的灵敏度和分辨率。例如，美国海军的 AN/SPS-48E 三坐标雷达就采用了超导滤波器，显著提高了对低空目标的探测能力。

在通信系统中，超导材料可用于制造超导量子干涉仪和超导量子比特，提高通信的保密性和抗干扰能力。例如，中国的 "墨子号" 卫星的单光子探测器采用碲化镉（CdTe）量子点材料，探测效率达 85%（国际平均 60%），为舰载量子密钥分发系统提供技术支撑。

在电磁武器领域，超导材料也具有重要应用价值。采用超导材料制造的电磁炮和轨道炮，可产生强大的电磁力，将弹丸加速到极高速度。例如，美国海军的电磁轨道炮项目就采用了超导材料制造的电磁线圈，以提高炮口初速和射程。

未来，随着高温超导材料和室温超导材料技术的突破，超导材料在军事领域的应用前景将更加广阔。超导材料有望在雷达、通信、导航、电子对抗和定向能武器等领域带来颠覆性变革。

在未来战争中，军工材料将发挥更加关键的作用。一方面，新型材料将为高超音速武器、定向能武器、无人系统等新型装备提供物质基础；另一方面，先进材料将大幅提高武器装备的性能，如隐身性、机动性、精确性和生存能力等。
中国军工材料产业将继续深化改革，加强创新，提高核心竞争力，在全球军工材料市场中占据更加重要的地位。同时，随着军民融合战略的深入实施，军工材料产业将进一步促进军民技术的双向转化，形成军民协同创新的良好局面，为国家经济发展和国防建设作出更大贡献。