材料是人類生存的物質基礎。人類社會的不斷發展進步，在於人類能夠用材料制造工具，用工具改造世界。恩格斯說:“自然為勞動提供物質，勞動把物質變成財富。”可以說，材料與人類的生存和進化息息相關，因此被譽為“人類文明大廈的基石”。
材料，如普通鋼材、水泥、玻璃等。，都很好理解，屬於傳統材料。與傳統材料相比，新材料又稱先進材料，是指最近研究成功或正在開發的具有優良特性和功能，並能滿足高科技要求的新材料。
人類歷史的發展表明，材料是社會發展的物質基礎和先導，而新材料是社會進步的裏程碑。材料技術壹直是世界各國科技發展規劃中非常重要的領域。它與信息技術、生物技術、能源技術壹起，被公認為在當今社會和未來很長壹段時間內，將會統攬人類全局的高新技術。高新材料也是支撐當今人類文明的現代工業的關鍵技術，也是壹個國家國防力量最重要的物質基礎。國防工業往往是新材料和技術成果的第壹使用者。新材料技術的研發對國防工業和武器裝備的發展起著決定性的作用。
新材料既是科技發展的基礎，又是科技進步的先導，這是新材料的兩個顯著特點。比如半導體材料的發現和發展，極大地推動了計算機技術的進步，將人類帶入了信息時代；光纖技術的發展推動了現代通信技術的進步；新型結構材料和燒蝕防熱材料的出現，推動了航天技術和戰略武器的發展。
在美國國防部制定的面向21世紀的國防科技戰略規劃體系中，材料及制備技術被確定為四大優先領域之壹，並提出了結構與多功能材料技術、能源與動力材料技術、光電子材料技術、有機與合成功能材料技術、生物衍生與生物誘導材料技術等五大重點。德國分析了世界高技術的發展趨勢，提出了21世紀的九大重點領域，首選是新材料。在80個研發項目中，有24個與新材料有關。
毫無疑問，新材料已經成為綜合國力競爭的重要領域和國防力量的重要物質基礎，是提高軍事機械化水平的物質支撐和提高信息化水平的基礎條件。因此，許多國家都優先發展新材料，特別是發展新型軍事材料技術。
第二，各種新材料
目前，新材料的發展重點是性能優異的結構材料和具有特定功能的功能材料，主要包括先進復合材料、特種金屬材料、特種高分子材料、生物醫用材料和隱形材料。
1.先進復合材料
先進復合材料是指由兩種以上不同性能的材料復合而成的先進材料。先進復合材料是結構材料的主要發展方向。這種材料的特點是高強度、低比重、良好的氣動彈性和大規模生產。復合材料已廣泛應用於航空航天工業和各種武器裝備中。先進復合材料已成功應用於F-16、F-18、幻影2000等軍用飛機，民兵、三叉戟、矮人等戰略導彈，M-1、T-72、豹-II等坦克。
比如美國的AV-8B垂直起降飛機就用了這種材料，重量減輕了27%。F-18戰鬥機減少了10%，從而大大提高了飛機的機動性。復合材料制成的現代艦船，自重大大減輕，速度大大提高，海上機動作戰能力更強。20世紀70年代，英國研制出“鄭初美”復合裝甲，並將其應用於新壹代坦克。這種裝甲有三層，外層和內層由鋼、鋁合金或鐵合金等金屬材料制成，中間層由塑料、陶瓷、玻璃纖維等非金屬材料制成。其防破甲和破甲能力明顯優於傳統均質裝甲。
為了進壹步推動復合材料在武器裝備中的應用，美國正在實施“先進設計復合材料飛機”計劃。據估計，復合材料將占飛機結構質量的68.5%，並使整體結構質量減少35%。
2.特殊金屬材料
特種金屬材料的代表有鈦合金、形狀記憶合金、儲氫金屬，都有各自的特長。
(1)鈦合金
這種合金具有低密度、高強度、優異的耐腐蝕性能和耐高溫性能，是壹種理想的輕質結構材料。鈦合金在航空工業中的應用主要是制造飛機機身結構、起落架、支撐梁、發動機壓氣機盤、葉片和接頭。自20世紀70年代以來，鈦合金在軍用飛機和發動機上的使用迅速增加，從戰鬥機到大型軍用轟炸機和運輸機。它在F-14和F-15戰鬥機中的消耗量占結構重量的25%，在F-100和F-39戰鬥機發動機中的消耗量分別達到25%和33%。80年代以後，鈦合金材料和技術進壹步發展，壹架B-LB飛機需要90402公斤鈦合金材料。與此同時，鈦合金越來越受到軍隊的青睞。陸軍自行火炮、裝甲車等重型裝備的輕量化可以大大提高機動性。是武器發展的必然趨勢。在保證武器機動性和防護性能的前提下，鈦合金被廣泛應用於陸軍武器。比如155炮的剎車采用鈦合金，既能減輕重量，又能減少重力引起的炮管變形，有效提高射擊精度；主戰坦克、直升機、反坦克多用途導彈上壹些形狀復雜的部件可以采用鈦合金制造，既能滿足產品的性能要求，又能降低部件的加工成本。
(2)形狀記憶合金
1932年，瑞典人Aurand首先在Au-Cd合金中觀察到“記憶”效應，即合金形狀改變後，壹旦加熱到壹定的轉變溫度，就能神奇地變回原來的形狀。人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。記憶合金的發展只有20多年，但由於其在各個領域的特殊作用，引起了全世界的關註，被譽為“神奇的功能材料”。
形狀記憶合金可分為三種:壹種是單向記憶合金，在低溫下變形，加熱後能恢復原狀。這種只存在於加熱過程中的形狀記憶現象被稱為單向記憶效應。第二種是雙向記憶合金，低溫時變形，壹旦加熱就會恢復高溫時的形狀，壹旦冷卻就會恢復低溫時的形狀。這種加熱和冷卻過程中的形狀記憶現象稱為雙向記憶效應。第三種是全記憶金屬，加熱時能恢復到高溫時的形狀，冷卻後變成低溫時的形狀，稱為全記憶效應。
形狀記憶合金已經應用於航空和航天設備。比如軍用飛機液壓系統使用的低溫貼合連接器，歐美正在研發用於直升機智能水平旋翼的形狀記憶合金材料。由於直升機的高振動和噪聲的使用受到限制，噪聲和振動的主要來源是槳葉渦流幹擾和槳葉剖面的輕微偏差。這就需要壹個裝置來平衡葉片的俯仰，使每個葉片都能在同壹平面內精確旋轉。目前已經研制出壹種葉片軌跡控制器，利用小型雙管形狀記憶合金驅動器控制小翼在葉片邊緣軌跡上的位置，使其振動最小化。
科學家還用記憶合金制作空中加油接口。空中加油機與作戰飛機的加油管路連接後，通過電加熱改變溫度，可以使接口處的記憶合金變形，使接口處滴油緊密。
記憶合金在航空航天領域的應用有許多成功的例子。空間站上有幾百平米的自展開天線。這種天線在不“減少變形”的情況下，是現有的航天器無法送入太空的。有了記憶合金，問題就迎刃而解了。利用記憶合金，人類首先在地面上制作了壹個大面積的拋物面或平面天線，然後將其折疊成壹個球，由飛船攜帶進入太空。天線受到太陽的照射，它的溫度發生了變化。由於其“記憶”功能，折疊的天線自然展開並恢復其拋物線形狀。
(3)儲氫金屬
妳可能已經了解了很多關於氫的化學知識。氫氣可以燃燒，是壹種高熱值的燃料。燃燒1 kg氫氣可以釋放143283200焦耳的熱量，這是常規燃料中無法比擬的！而且在燃燒過程中，氫氣和氧氣結合生成水，不會對環境造成任何汙染。因此，可以說氫氣是最清潔的燃料。
制氫的方法有很多，比如電解水，但是要消耗很多能量。壹般情況下，電解水法生產氫氣作為燃料是不經濟的。因此，科學家們正在研究更經濟的制氫方法，其中最引人註目的方法之壹叫做光解。陽光是取之不盡的天然氣能源。利用太陽光分解海水，可能是我們找到無汙染能源最有希望的方式。然而，新的問題出現了。
目前壹般采用鋼制耐高壓容器——氫氣瓶來儲存氫氣。即使將瓶內氫氣增加到150個大氣壓，瓶內所含氫氣的重量小於氣瓶重量的1/100，也有爆炸的危險。顯然，這種儲存方式並不適合氫氣在工業和生活中的大規模使用。在人們苦苦思索解決儲氫問題的同時，金屬材料的最新研究成果給我們帶來了希望。
科學家發現，壹些金屬具有捕獲氫的能力。這些金屬被稱為“儲氫”金屬。它們在壹定的溫度和高於平衡壓力的壓力下可以吸收大量的氫，壹個金屬原子可以與兩個、三個甚至更多的氫原子結合形成金屬氫化物。當我們加熱這種金屬氫化物時，它會分解並釋放出氫氣。從理論上講，壹些相當於氫瓶重量1/3的金屬可以“吸收”相當於氫瓶儲氫量的氫氣，但其體積小於氫瓶的1/10。許多具有儲氫能力的金屬和合金已被發現，其中鈦鐵合金、鑭鎳合金和鎂鎳合金已接近實用。
儲存氫氣的方法已經找到，氫氣作為燃料的應用將更加廣泛。如果用氫氣代替汽油做燃料，可以用在各種內燃機上，而且不需要對現有的內燃機做太大的改動，甚至可以提高40%的效率！
儲氫金屬具有氫氣純度高、儲氫密度高、安全性好、使用壽命長等獨特優勢，因此在軍事領域迅速受到青睞。比如在兵器工業中，坦克和車輛上使用的鉛酸電池，由於容量低，自放電率高，需要經常充電，此時維護和攜帶非常不方便。放電輸出功率容易受到電池壽命、充電狀態和溫度的影響。在寒冷天氣下，坦克車輛的啟動速度會明顯變慢，甚至無法啟動，影響坦克的作戰能力。儲氫合金電池具有能量密度高、耐過充、抗震、低溫性能好、使用壽命長等優點，在未來主戰坦克電池的發展中將有廣闊的應用前景。如果將儲氫金屬作為作戰飛機的燃料，可以大大提高飛機的有效載荷、速度和航程，降低噪音，增加作戰飛機的隱蔽性。
(4)超導材料
1911年，荷蘭物理學家Anis (1853 ~ 1926)發現，水銀的電阻率並沒有像預期的那樣隨著溫度的降低而逐漸降低，而是當溫度降到壹定值時，水銀的電阻突然降到零。當某些金屬、合金和化合物的溫度下降到接近絕對零度的某壹溫度時，其電阻率突然下降到不可測量的現象稱為超導性，能夠傳導超導性的物質稱為超導體。超導體從正常狀態轉變為超導狀態的溫度稱為這種物質的轉變溫度(或臨界溫度)。人們發現，大多數金屬元素和數千種合金及化合物在不同條件下都表現出超導性。
超導材料在性能上與常規導電材料有很大不同。壹、零電阻:超導材料處於超導狀態時，電阻為零，可以無損耗地將電能傳輸到千裏之外。如果用磁場在超導環中感應出感應電流，這個電流可以保持不衰減。這種“連續電流”已經在實驗中多次觀察到。二是完全抗磁性:當超導材料處於超導狀態時，只要施加的磁場不超過壹定值，磁力線就無法穿透，超導材料中的磁場始終為零。第三種是約瑟夫森效應:在兩個超導材料之間加壹層薄絕緣層(約1 nm厚)，形成低電阻，電子對會穿過絕緣層形成電流，但絕緣層兩側沒有電壓，即絕緣層變成了超導體。當電流超過壹定值時，絕緣層兩側出現電壓U，同時DC電流變成高頻交流電，輻射電磁波。以上三個特點使得超導材料成為許多國家投入大量人力物力研究的功能材料，並盡力將其用於軍事目的
超導技術在艦船上的應用。美、英、日等國從20世紀70年代開始開展超導技術在海軍艦艇上的應用研究，並取得了初步成果。目前，世界上已有三艘超導電磁推進船試驗成功。超導電磁力推進裝置是根據電磁原理設計的。船上安裝了壹塊電磁鐵。在磁場和電流的相互作用下，海水向後運動。在海水的反作用下，船會得到向前的推力。超導艦船既不需要發動機，也不需要螺旋槳，可以有效消除噪音，減少紅外輻射，從而大大提高海軍艦船的生存能力、快速機動能力和突防能力。
超導技術在戰鬥機上的應用。高功率、小體積的發動機是提高作戰飛機作戰性能的關鍵因素。隨著超導技術的不斷突破，為大容量、小型化MHD發電機的發展提供了條件。超導發電機壹旦投入實際使用，可以為空中指揮所和前機的大型雷達、大型計算機、各種通信設備等非常耗電的設備提供高效的電力。
超導技術在軍事偵察、通信、電子對抗和指揮中的應用。用超導材料“約瑟夫森效應”制成的儀器設備具有靈敏度高、噪聲低、響應快、能耗低等特點，在軍事偵察、通信、電子對抗和指揮等方面有很大用途。
軍用超導線通信可以利用超導線實現長距離、大容量通信。研究和實驗表明，超導導線傳輸信息的速度比光纖系統快得多，每秒可以傳輸萬億次脈沖。科學家預測，未來高超導遠距離通信的容量將比光纜大幾百倍，每秒可傳輸相當於1000個百科全書的信息。同時，超導導線因為沒有損耗，每3 ~ 4公裏就可以省去放大器。
軍用超導無線電通信，利用超導材料制作無線電發射機和接收機，不僅靈敏度高、帶寬寬，而且可以減小天線的尺寸和重量，提高系統的生存能力。英國伯明翰大學制造的世界上第壹臺超導無線電發射機，其傳輸距離比常規發射機大10倍。超導材料也是制造通信衛星的理想材料，可以提高信息處理速度，使頻率響應時間縮短壹半。用超導材料制作衛星天線，可以將其效率提高90%。
自動化軍事指揮系統需要高速處理大量信息。使用電阻為零的超導材料制作計算機，由於功耗的降低，電路產生的熱量可以忽略，運算速度大大提高，體積和重量也可以大大減小。日本富士通公司開發的4位超導微處理器比采用砷化鎵技術的同類處理器快10倍，功耗僅低1/500倍。據說，如果計算機是用超導材料制成的，目前的億次超級計算機可以做得和迷妳個人電腦壹樣大。這種高速微型計算機的應用將大大提高軍事指揮的效率和武器制導系統的性能。
采用超導技術的探測器對磁場和電磁輻射極其敏感，其靈敏度比常規探測器高幾千倍。是軍事遙感偵察的理想設備。主要有天基凝視紅外焦平面陣列探測器、微波毫米波探測器、磁探測器等。超導探測器不僅體積小、重量輕、作用距離遠、探測靈敏度高，而且具有普通可見光和紅外探測系統所不具備的全天候和透煙探測能力，能夠提供對低特征目標的探測能力，可廣泛應用於航天器的相控陣天線、反潛武器和探雷等領域。
據悉，新壹代超導雷達也在研發中。其天線、發射機、接收機、穩頻器、信號模擬器、濾波器等電子器件全部采用高超導材料，具有低功耗、低噪聲、寬頻帶、高靈敏度、高可靠性、體積小、重量輕等優點。雷達系統中使用的超導電子器件可以將雷達頻譜擴展166倍，範圍提高壹個數量級，探測微弱信號。
3.特種高分子材料
高分子材料是由相對高分子量的化合物組成的材料。我們接觸到的很多天然材料通常都是由高分子材料構成的，比如天然橡膠、棉花、人體器官等等。合成化學纖維、塑料和橡膠也是如此。
聚合物是生命的形式。所有的生物都可以看作是聚合物的集合。樹枝、獸皮、稭稈等天然高分子材料是人類最先使用的材料。在漫長的歷史中，由天然高分子材料加工而成的紙張、樹膠、絲綢等產品與人類文明的發展交織在壹起。
自19世紀以來，人類開始使用改性天然高分子材料。火化橡膠和硝化纖維塑料(賽璐珞)就是兩個典型的例子。進入20世紀後，高分子材料進入大發展階段。20世紀20年代末，PVC開始大規模使用。20世紀30年代初，聚苯乙烯開始大規模生產。20世紀30年代末，尼龍開始生產。經過20世紀的大發展，高分子材料對整個世界產生了重要影響。《時代》雜誌認為塑料是20世紀人類最重要的發明。高分子材料也對文化領域和人類生活方式產生了重要影響。壹般高分子材料按用途壹般分為五類，分別是塑料、橡膠、纖維、塗料、粘合劑。
高分子材料除了在人們的日常生活中發揮重要作用外，在軍事上也有著廣泛的應用，在軍事裝備中的消耗量僅次於鋼鐵材料。在單兵防護裝備方面，最典型的應用模式是用於士兵平時和戰時使用的各種纖維制品(如軍裝、帳篷等)，以橡膠、塑料的形式用於鞋靴、防水抗沖擊結構層、救生浮力材料、承力件、連接件等。在重型武器裝備方面，可以替代高強度合金制造軍用飛機、坦克等重型裝備，大大減輕武器重量。具有較強粘接功能的高分子材料也可廣泛用於粘接武器零件，特別是非金屬比例較大的火箭、導彈零件。
4.生物醫學材料
生物醫用材料是為修復或替代病變器官以恢復人體功能而開發的壹類材料。生物醫用材料是研究人工器官和醫療器械的基礎，已經成為材料科學的壹個重要分支。特別是隨著生物技術的蓬勃發展和重大突破，生物材料成為各國科學家研發的重點。當代生物材料即將取得重大突破。在不久的將來，科學家有可能借助生物材料來設計和制造整個人體器官。可以預見，在未來戰場上，許多被彈片擊傷的士兵將通過生物醫學材料快速康復，迅速重新加入戰鬥。
5.隱身材料
現代攻擊武器的發展，特別是精確打擊武器的出現，極大地威脅了武器裝備的生存能力，單純依靠加強武器的防護能力是不現實的。利用隱身技術使敵方的探測和偵察系統失效，從而盡可能隱藏自己，掌握戰場主動權，先發現並摧毀敵人，已成為現代武器防護的重要發展方向。隱身技術最有效的手段就是使用隱身材料。國外對隱身技術和材料的研究始於第二次世界大戰期間的德國，發展於美國並擴展到英、法、俄等國。目前美國在隱身技術和材料研究方面處於領先水平。在航空領域，許多國家已經成功地將隱身技術應用於飛機隱身；常規武器方面，美國在坦克和導彈的隱身方面也進行了大量的工作，並陸續在裝備上使用。比如美國的MlAl坦克上使用了雷達波和紅外波隱身材料，前蘇聯的T-80坦克上也塗有隱身材料。
近年來，在改進傳統隱身材料的同時，國外正致力於許多新型材料的探索。晶須材料、納米材料、陶瓷材料和導電高分子材料逐漸應用於雷達波和紅外波隱身，使塗層更薄更輕。納米材料以其優異的吸波特性、寬頻帶、良好的兼容性和厚度薄等優點，成為發達國家研究開發的新壹代隱身材料。我國毫米波隱身材料的研究始於上世紀80年代中期，研究單位主要集中在武器系統。經過多年的努力，科學研究取得了很大進展。該技術可用於各種地面武器系統的偽裝和隱身，如主戰坦克、155 mm先進榴彈炮系統、兩棲坦克等。
目前隱身飛機上已經塗裝了電磁波吸收塗層和電磁屏蔽塗層；美俄的地空導彈都在使用重量輕、寬帶吸收、熱穩定性好的隱身材料。可以預見，隱身技術的研究和應用已經成為世界各國國防技術的重要課題之壹。
6.光電材料
光電子材料是指用於光電子技術的材料，是現代信息技術的重要組成部分。光電材料廣泛應用於軍事工業。碲鎘汞和銻化銦是紅外探測器的重要材料。硫化鋅、硒化鋅、砷化鎵主要用於制造飛機、導彈等紅外探測系統的窗口和頭罩。氟化鎂透光率高，耐雨水沖刷和侵蝕能力強，是壹種良好的紅外透射材料。激光晶體和激光玻璃是高功率、高能量固體激光器的材料。典型的激光材料有紅寶石晶體、摻釹釔鋁石榴石和半導體激光材料，它們是激光武器必不可少的重要材料。
新材料是滿足軍事裝備生產需求的支柱技術，對提高武器裝備性能和軍隊戰鬥力具有重要作用。新材料技術在軍事上應用廣泛，用在武器裝備上可以升級，性能大大提高。隨著新材料技術的深入發展，未來武器裝備的面貌將日新月異。