一、人类文明大厦的基石——材料

材料是人类赖以生存的物质基础。人类社会不断地发展进步，就在于人类能够利用材料制造工具并用来改造世界。恩格斯说：“自然界为劳动提供材料，劳动把材料变为财富。”可以说，材料与人类的生存和进化息息相关，因此它被誉为“人类文明大厦的基石”。

对于材料，人们比较好理解，如普通钢铁、水泥、玻璃等，这些属于传统材料。相对于传统材料而言，新材料，又称先进材料（Advanced Materials），是指最近研究成功的或正在研制中的具有优异特性和功能，能满足高技术需求的新型材料。

人类历史的发展表明，材料是社会发展的物质基础和先导，而新材料则是社会进步的里程碑。材料技术一直是世界各国科技发展规划中一个十分重要的领域，它与信息技术、生物技术、能源技术一起，被公认为是当今社会及今后相当长时间内总揽人类全局的高技术。材料高技术还是支撑当今人类文明的现代工业关键技术，也是一个国防力量最重要的物质基础。国防工业往往是新材料技术成果的优先使用者。新材料技术的研究和开发对国防工业和武器装备的发展起着决定性的作用。

新材料既是科技发展的基础，又是科技进步的先导，这是新材料的两个显著特点。比如，半导体材料的发现和发展极大地推动了计算机技术的进步，使人类进入了信息时代；光纤技术的发展推动了现代通信技术的进步；新型结构材料和烧蚀防热材料的出现推动了航天技术和战略武器的发展。

在美国国防部制订的面向21世纪的国防科技战略规划体系中，把材料与制备工艺技术定为4个优先发展的领域之一，提出优先发展结构与多功能材料技术、能量与动力材料技术、光电子材料技术、有机与合成功能材料技术、生物衍生与生物诱发材料技术等五大重点。德国分析了世界高技术发展态势，提出21世纪的9大重点领域，首选就是新材料，在总共研发的80个课题中，有关新材料的占到24个。

毫无疑问，新材料已成为综合国力竞争的重要领域和国防力量的重要物质基础，是提高军队机械化水平的物质支撑和提高信息化程度的基础条件。因此，许多都将开发新材料置于优先发展的重点项目，特别是对军用新材料技术的发展给予了高度重视。

二、形形色色的新材料

当前新材料的发展重点是具有优异性能的结构材料和具有特异功能的功能材料，主要包括先进复合材料、特种金属材料、特殊高分子材料、生物医用材料及隐形材料等。

1.先进复合材料

先进复合材料是指两种以上不同性质的材料组合形成的一种高级材料。先进复合材料是结构材料的主要发展方向。这种材料的特点是强度大、比重小、具有良好的气动弹性性能，并且能大批量生产。复合材料已经在航空航天工业以及各种武器装备上得到了广泛应用。先进复合材料已成功地应用在F－16、F－18、“幻影”2000等军用飞机，“民兵”、“三叉戟”、“侏儒”等战略导弹，以及M－1、T－72、“豹”－Ⅱ等坦克上，并取得了良好的效果。

例如美国的AV－8B垂直起降机采用这种材料后，重量减轻了27%。F－18战斗机减轻了10%，从而大大地提高了飞机的机动性能。采用复合材料制成的现代舰船，自重大大减轻，航速也有很大的提高，海上机动作战能力更强。20世纪70年代英国人研制出“乔姆”复合装甲，并在新一代坦克上应用。这种装甲共有3层，外层和内层为钢、铝合金或铁合金等金属材料，中间层为塑料、陶瓷、玻璃纤维等非金属材料。其防破甲弹和碎甲弹的能力，明显优于传统的均质装甲。

为进一步推动复合材料在武器装备上的应用，美国正在实施“先进设计复合材料飞机”计划，预计复合材料将占飞机结构质量的68.5%，并使整个结构质量减轻35%。

2.特种金属材料

特种金属材料的代表是钛合金、形状记忆合金和贮氢金属，它们都有自已特殊的本领。

（1）钛合金

这种合金密度低、强度高，并具有优良的抗腐蚀性能和耐高温性能，是一种理想的轻质结构材料。钛合金在航空工业中的应用主要是制作飞机的机身结构件、起落架、支撑梁、发动机压气机盘、叶片和接头等。20世纪70年代以来，钛合金在军用飞机和发动机中的用量迅速增加，从战斗机扩大到军用大型轰炸机和运输机。它在F－14和F－15战斗机上的用量占结构重量的25%，在F－100和F－39战斗机发动机上的用量分别达到25%和33%。80年代以后，钛合金材料和工艺技术进一步发展，一架B－lB飞机需要90402公斤钛合金材料。同时钛合金也越来越受到陆军的青睐。陆军自行火炮、装甲车等重装备的轻量化可以大大提高机动性能。是武器发展的必然趋势。在保证武器机动性能与防护性能的前提下，钛合金在陆军武器上有着广泛的应用。例如155火炮制退器采用钛合金后不仅可以减轻重量，还可以减少火炮身管因重力引起的变形，有效地提高了射击精度；在主战坦克、直升机及反坦克多用途导弹上的一些形状复杂的构件可用钛合金制造，这既能满足产品的性能要求又可减少部件的加工费用。

（2）形状记忆合金

1932年，瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。记忆合金的开发迄今不过20余年，但由于其在各领域的特效应用，却广为世人瞩目，被誉为“神奇的功能材料”。

形状记忆合金可以分为三种：一是单程记忆合金，这种合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。二是双程记忆合金，这种合金在低温时变形，一经加热就会恢复到高温时的形状，一经冷却又能恢复到低温时的形状，这种在加热和降温过程中存在的形状记忆现象称为双程记忆效应。三是全程记忆金属，这种合金在加热时能恢复到高温时的形状，冷却时则变为取向相反形状相同的低温时的形状，这种效应称为全程记忆效应。

形状记忆合金已应用到航空和太空装置。如用在军用飞机的液压系统中的低温配合连接件，欧洲和美国正在研制用于直升飞机的智能水平旋翼中的形状记忆合金材料。由于直升飞机高震动和高噪声使用受到限制，其噪声和震动的来源主要是叶片涡流干扰，以及叶片型线的微小偏差。这就需要一种平衡叶片螺距的装置，使各叶片能精确地在同一平面旋转。目前已开发出一种叶片的轨迹控制器，它是用一个小的双管形状记忆合金驱动器控制叶片边缘轨迹上的小翼片的位置，使其震动降到最低。

科学家还将记忆合金用于制作空中飞机加油接口，在空中加油机与作战飞机加油管道连接好后，再进行电加热改变温度，可使接口处记忆合金变形，从而使接口紧密滴油不漏。

记忆合金在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。宇宙空间站上有面积达几百平米的自展天线。这种天线如果不经过“缩小变形”，是不可能通过现有航天器送上太空的。有了记忆合金，问题就迎刃而解了。人类利用记忆合金，先在地面上制成大面积的抛物线形或平面天线，然后折叠成一团，用飞船带到太空，天线受到太阳照射，温度发生变化，折叠的天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状。

（3）贮氢金属

关于氢气的化学常识可能你已经知道了很多，氢能够燃烧，是一种高热值的燃料，燃烧1公斤氢可放出143283200焦耳的热量，常规燃料中还没有哪一种可以与它相比呢！而且在燃烧过程中，氢与氧结合生成水，水对环境不会造成任何污染。所以，可以说氢是最洁净的燃料。

制取氢的方法很多，例如电解水，但是这要消耗大量能源。在一般情况下，用电解水法制取氢作燃料是不合算的。于是科学家又在研究更经济的制氢方法，其中，比较引人注目的一种研制方法叫光分解法。太阳光是一种取之不尽的天然能源，利用太阳光分解海水，这大概是我们寻找无污染能源最有希望的方法。但是，新的问题也随之出现了。

现在一般都用一种钢制的耐高压容器——氢气瓶来贮存氢气。瓶里的氢气即使加到150个大气压，所装氢气的重量也不到气瓶重量的1/100，而且还有爆炸的危险。显然，这种贮存方法对于在工业上和生活上大量使用氢气是不合适的。正当人们为解决氢气的贮存问题而苦苦思索之时，金属材料的最新研究成果给我们带来了希望。

科学家发现，有些金属具有捕捉氢的能力，这类金属叫做“贮氢”金属。它们在一定的温度和比平衡分解压高的压力下能够大量吸收氢气，一个金属原子可以与两三个乃至更多个氢原子结合，形成金属氢化物。当我们把这种金属氢化物加热时，它又会发生分解而放出氢气。从理论上讲，相当于氢气瓶重量1/3的某些金属，就能“吸收”与氢气瓶贮氢容量相当的氢气，而它的体积却不到氢气瓶体积的1/10。具有贮氢能力的金属和合金已经发现不少，其中接近实用化的有钛铁合金镧镍合金和镁镍合金。

贮氢的办法找到了，氢作为燃料的应用也会更加广泛。若用氢代替汽油作燃料，可以在各种内燃机中使用，而且不需要对现在的内燃机作多大改动即可，甚至还能提高效率40%呢！

由于用贮氢金属来供应氢气具备了氢气纯度高，储氢密度高、安全性好和寿命长的特有优势，贮氢金属很快在军事领域受到了青睐。例如，在兵器工业中，坦克车辆使用的铅酸蓄电池因容量低、自放电率高而需经常充电，此时维护和搬运十分不便。放电输出功率容易受电池寿命、充电状态和温度的影响，在寒冷的气候条件下，坦克车辆起动速度会显著减慢，甚至不能起动，这样就会影响坦克的作战能力。贮氢合金蓄电池具有能量密度高、耐过充、抗震、低温性能好、寿命长等优点，在未来主战坦克蓄电池发展过程中将具有广阔的应用前景。如果用贮氢金属来作为作战飞机的燃料时，可以大大提高飞机的有效载荷、航速和航程，而且可以减少噪音，增加作战飞机的隐蔽性。

（4）超导材料

1911年，荷兰物理学家昂尼斯（1853年～1926年）发现，水银的电阻率并不像预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到一定值时，水银的电阻突然降到零。某些金属、合金和化合物，在温度降到绝对零度附近某一特定温度时，它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质叫做超导体。超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度（或临界温度）。现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。

超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。一是零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地向千里之外传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中被观察到。二是完全抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线就不能透入，超导材料内的磁场恒为零。三是约瑟夫森效应：两超导材料之间加一薄薄绝缘层（厚度约1纳米），形成低电阻，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后，绝缘层两侧出现电压U，同时，直流电流变成高频交流电，并向外辐射电磁波。以上三种特性促使超导材料成为各国投入大量人力、物力进行研究的功能材料，并极力将其用于军事目的。

超导技术在海军舰艇上的应用。美、英、日等国自20世纪70年代以来就开展了超导技术在海军舰艇方面应用的研究，并已初见成效。现在国际上已有3艘超导电磁推进船试验成功。超导电磁力推进装置是按照电磁原理设计的，在舰艇上安装电磁铁，在磁场和电流的相互作用下，海水向后运动。在海水的反作用力下，舰艇将获得向前的推力。超导舰艇既不需要发动机，也不需螺旋桨，能有效地消除噪音、降低红外辐射，从而大大提高海军舰艇的生存能力和快速机动能力和突防能力。

超导技术在作战飞机上的应用。大功率、小体积的发动机是提高作战飞机作战性能的关键因素。随着超导技术的不断突破，为大容量、小型化磁流体发电机的研制提供了条件。一旦超导发电机实用化之后，就可以为空中指挥所和预飞机中的大型雷达、大型计算机、各种通信设备等非常耗电的装备提供高效的动力。

超导技术在军事侦察、通信、电子对抗和指挥等方面的应用。利用超导材料“约瑟夫森效应”制成的仪器设备，具有灵敏度高、噪声低、响应速度快和能耗小等特点，在军事侦察、通信、电子对抗和指挥等方面，都大有用武之地。

军事超导有线电通信，利用超导电线可以实现远距离、大容量通信。研究试验表明，超导电线传输信息的速度，比光纤系统快得多，可以传输几万亿分之一秒的脉冲。科学家们预言，未来高超导的远距离通信的容量将比光缆大几百倍，能够每秒传输相当于1000部大英百科全书的信息量。同时，超导电线因为无损耗，可以省去每3～4千米就要设置的放大器。

军用超导无线电通信，利用超导材料制作无线电发射机和接收机，不仅灵敏度高、带宽宽，而且可减小天线的尺寸和重量，提高系统的生存能力。英国伯明翰大学制成的世界上第一台超导无线电发射机，其发射距离与常规发射机相比增大10倍。超导材料也是制造通信卫星的理想材料，它可以提高信息处理速度，并可使频率响应时间缩短一半。利用超导材料制造卫星天线，其效率可提高90%。

军事指挥自动系统需要高速地处理大量信息。采用具有零电阻特性的超导材料制作计算机，由于功耗减小，电路产生的热量可以忽略不计，运算速度大大提高，而且体积和重量可大幅减小。日本富士通公司研制成功的4位超导微处理机，与采用砷化镓技术的同类处理机相比，速度快10倍，功耗只有后者的1/500。据称，若采用超导材料制作计算机，目前的亿次巨型计算机可制成只有微型个人计算机那么大。这种微型高速计算机的应用，必将大大提高军事指挥效率，同时也可提高武器制导系统的性能。

利用超导技术的探测器件，由于对磁场和电磁辐射极其敏感，其灵敏度比常规探测器件高上千倍，是军事遥感侦察的理想设备。正在研制的主要有天基凝视红外焦面阵列探测器、微波和毫米波探测器、磁探测器等。超导探测器不仅尺寸小、重量轻、作用距离远、探测灵敏度高，而且具备一般可见光和红外探测系统所不具备的全天候以及穿透烟云的探测能力，并能提供对低特征目标的探测能力，可广泛应用于航天器的相控阵天线、反潜武器和水雷探测。

据悉，新一代超导雷达也正在研制之中。其天线、发射机、收信机、稳频源、信号模拟器、滤波器等电子器件全部是采用高超导材料制作而成的，具有低功耗、低噪声、宽频带、高灵敏度、高可靠性以及体积小、重量轻等优点。用于雷达系统的超导电子器件，可使雷达频谱扩展166倍，作用距离提高一个数量级，而且可探测到微弱的信号。

3.特种高分子材料

高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、棉花、人体等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。

高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看做是高分子的集合。树枝、兽皮、稻草等天然高分子材料是人类最先使用的材料。在历史的长河中，纸、树胶、丝绸等从天然高分子加工而来的产品，一直同人类文明的发展交织在一起。

从19世纪开始，人类开始使用改造过的天然高分子材料。火化橡胶和硝化纤维塑料（赛璐珞）是两个典型的例子。进入20世纪之后，高分子材料进入了大发展阶段。20世纪20年代末，聚氯乙烯开始大规模使用。20世纪30年代初，聚苯乙烯开始大规模生产。20世纪30年代末，尼龙开始生产。在经历了20世纪的大发展之后高分子材料对整个世界的面貌产生了重要的影响。《时代》杂志认为塑料是20世纪人类最重要的发明。高分子材料在文化领域和人类的生活方式方面也产生了重要的影响。按用途一般将通用高分子材料分为五类，即塑料、橡胶、纤维、涂料和黏合剂。

除了在人们日常生活中发挥重要作用外，高分子材料还在军事上有着广泛的应用，其在军事装备中的用量仅次于钢铁材料。在单兵防护装备方面，最典型的应用方式是以纤维形态应用于军人平时和战时使用的各种纤维制品（如军服、帐篷），以橡胶和塑料形态应用于鞋靴、防水抗冲结构层、救生浮力材料、承载件、连接件等方面。重型武器装备方面，能够代替高强度合金用于制造军用飞机、坦克等重装备，大大减轻武器的重量。具有强大黏合功能的高分子材料还可以广泛应用于黏结兵器部件，尤其是非金属比例较大的火箭导弹部件。

4.生物医用材料

生物医用材料是用于修补或替换人体有病，以恢复人体机能而发展起来的一类材料。生物医用材料是研究人工和医疗器械的基础，已成为材料学科的重要分支。尤其是随着生物技术的蓬勃发展和重大突破，生物材料已成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。当代生物材料已处于实现重大突破的边缘。不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体，可以预见在未来的战场上，被弹片炸伤的众多士兵，能够通过生物医用材料很快恢复健康，迅速重新加入战斗。

5.隐身材料

现代攻击武器的发展，特别是精确打击武器的出现，使武器装备的生存力受到了极大的威胁，单纯依靠加强武器的防护能力已不切实际。采用隐身技术，使敌方的探测、侦察系统失去功效，从而尽可能地隐蔽自己，掌握战场的主动权，抢先发现并消灭敌人，已成为现代武器防护的重要发展方向。隐身技术的最有效手段是采用隐身材料。国外隐身技术与材料的研究始于第二次世界大战期间的德国，在美国得到发展并扩展到英、法、俄罗斯等。目前，美国在隐身技术和材料研究方面处于领先水平。在航空领域，许多都已成功地将隐身技术应用于飞机的隐身；在常规兵器方面，美国对坦克、导弹的隐身也已开展了不少工作，并陆续用于装备。如美国MlAl坦克上采用了雷达波和红外波隐身材料，前苏联T一80坦克也涂敷了隐身材料。

近年来，国外在提高与改进传统隐身材料的同时，正致力于多种新材料的探索。晶须材料、纳米材料、陶瓷材料、导电高分子材料等逐步应用于雷达波和红外波隐身，使涂层更加薄型化、轻量化。纳米材料因其具有极好的吸波特性，同时具备了宽频带、兼容性好、厚度薄等特点，发达均将其作为新一代隐身材料加以研究和开发。国内毫米波隐身材料的研究起步于80年代中期，研究单位主要集中在兵器系统。经过多年的努力，科研工作取得了较大进展，该项技术可用于各类地面武器系统的伪装和隐身，如主战坦克、155毫米先进加榴炮系统及水陆两用坦克。

目前，电磁波吸收型涂料、电磁屏蔽型涂料已在隐身飞机上涂装；美国和俄罗斯的地对空导弹正在使用轻质、宽频带吸收、热稳定性好的隐身材料。可以预见，隐身技术的研究和应用已成为世界各国国防技术中最重要的课题之一。

6.光电材料

光电材料是指在光电子技术中使用的材料，是现代信息科技的重要组成部分。光电材料在军事工业中有着广泛的应用。碲镉汞、锑化铟是红外探测器的重要材料；硫化锌、硒化锌、砷化镓则主要用于制作飞行器、导弹等红外探测系统的窗口、头罩等。氟化镁具有较高的透过率、较强的抗雨蚀、抗冲刷能力，是较好的红外透射材料。激光晶体和激光玻璃是高功率和高能量固体激光器的材料，典型的激光材料有红宝石晶体、掺钕钇铝石榴石、半导体激光材料等，它们是激光武器必不可少的重要材料。

新材料是满足军事装备生产的支柱性技术，对提高武器装备性能和军队战斗力有着重要作用。新材料技术在军事上的用途十分广泛，用于武器装备可使其升级换代，性能大大提高。随着新材料技术的深入发展，未来的武器装备的面貌还会发生日新月异的变化。

室内太阳灶的主要特点是采用传热介质（液体），把室外聚集接收到的太阳辐射能传递到室内，然后供人们用来烹调食物。考虑到室内操作的稳定性，应增加蓄热装置。

太阳灶是利用太阳能辐射，通过聚光获取热量，进行炊事烹饪食物的一种装置。它不烧任何燃料；没有任何污染；正常使用时比蜂窝煤炉还要快；和煤气灶速度一致。

太阳灶基本上可分为箱式太阳灶、平板式太阳灶、聚光太阳灶和室内太阳灶,储能太阳灶，菱镁太阳灶。前三种太阳灶均在阳光下进行炊事操作。

箱式

箱式太阳灶根据黑色物体吸收太阳辐射较好的原理研制而成。它是一只典型的箱子，朝阳面是一层或二层平板玻璃盖板，安装在一个托盖条上，其目的是为了让太阳辐射尽可能多地进入箱内，并尽量减少向箱外环境的辐射和对流散热。里面放了一个挂条来挂放锅及食物。箱内表面喷刷黑色涂料，以提高吸收太阳辐射的能力。箱的四周和底部采用隔热保温层。箱的外表面可用金属或非金属，主要是为了抗老化和形状美观。整个箱子包括盖板与灶体之间用橡胶或密封胶堵严缝隙。使用时，盖板朝阳，温度可以达到100°C以上，能够满足蒸、煮食物的要求。这种太阳灶结构极为简单，可以手工制作，且不需要跟踪装置，能够吸收太阳的直射和散射能量，故信产品价格十分低。但由于箱内温度较低，不能满足所有的炊事要求，推广应用受到很大限制。

平板式

利用平板集热器和箱式太阳灶的箱体结合起来就形平板式太阳灶。

平板集热器可以应用全玻璃真空管，它们均可以达到100°C以上，产生蒸汽或高温液体，将热量传入箱内进行烹调。普通拼版集热器如果性能很好也可以应用。例如盖板黑的涂料采用高质量选择性涂料，其集热温度也可以达大100°C以上。这种类型的太阳灶只能用于蒸煮或烧开水，大量推广应用也受到很大限制。

聚光

聚光式太阳灶是将较大面积的阳光聚焦到锅底，使温度升到较高的程度，以满足炊事要求。这种太阳灶的关键部件是聚光镜，不仅有镜面材料的选择，还有几何形状的设计。最普通的反光镜为镀银或镀铝玻璃镜，也有铝抛光镜面和涤纶薄膜镀铝材料等。

聚光式太阳灶的镜面设计，大都采用旋转抛物面的聚光原理。在数学上若抛物线绕主轴旋转一周，所得的面，即称为“旋转抛物面”。若有一束平行光沿主轴射向这个抛物面，遇到抛物面的反光，则光线都会集中反射到 定点的位置，于是形成聚光，或叫“聚焦”作用。作为太阳灶使用，要求在锅底形成一个焦面，才能达到加热的目的。换言之，它并不要求严格地将阳光聚集到一个点上，而是要求一定的焦面。确定了焦面之后，我们就不难研究聚光器的聚光比，它是决定聚光式太阳灶的功率和效率的重要因素。聚光比K可用公式求得：K=采光面积/焦面面积。采光面积是指太阳灶在使用时反射镜面阳光的有效投影面积。根据我国推广太阳灶的经验，设计一个700～1200瓦功率的聚光式太阳灶，通常采光面积约为1．5～2.0平方米。个别大型蒸汽太阳灶也是聚光式太阳灶，但其采光面积较大，有的要在5平方米以上。

聚光式太阳灶除采用旋转抛物面反射镜外，还有将抛物面分割成若干段的反射镜，光学上称之为菲涅耳镜，也有把菲涅耳镜做成连续的螺旋式反光带片，俗称“蚊香式太阳 灶”。这类灶型都是可折叠的便携式太阳灶。 聚光式太阳灶的镜面，有用玻璃整体热弯成型，也有用普通玻璃镜片碎块粘贴在设计好的底板上，或者用高反光率的镀铝涤纶薄膜裱糊在底板上。底板可用水泥制成，或用铁皮、钙塑材料等加工成型。也可直接用铝板抛光并涂以防氧化剂制成反光镜。聚光式太阳灶的架体用金属管材弯制，锅架高度应适中要便于操作，镜面仰角可灵活调节。为了移动方便，也可在架底安装两个小轮，但必须保证灶体的稳定性。在有风的地方，太阳灶要能抗风不倒。可在锅底部位加装防风罩，以减少锅底因受风的影响而功率下降。有的太阳灶装有自动跟踪 太阳的跟踪器，但是一般认为这只会增加整灶的造价。中国农村推广的一些聚光式太阳灶。大部分为水泥壳体加玻璃镜面，造价低，便于就地制作，但不利于工业化生产和运输。

室内

前面介绍的三种太阳灶都必须在室外进行炊事操作，工作环境恶劣，也不卫生，为此又研制生产出室内太阳灶。这种太阳灶的主要特点是采用传热介质（液体），把室外聚集接收到的太阳辐射能传递到室内，然后供人们用来烹调食物。考虑到室内操作的稳定性，应增加蓄热装置。

储能

储能太阳灶是利用光学原理使低品位阳光通过聚焦达到800到1000℃的高温能量后,再利用导光镜或光纤使高温光束导向灶头直接利用或将能量储存起来。这种全新的太阳灶不仅可以做饭烧水,烘烤,储能,而且还可以作为阳光源导向室内作照明用或作花卉、盆景的光照用。

太阳能灶的镜面设计，大都采用旋转抛物面的聚光原理。在数学上若抛物线绕主轴旋转一周，所得的面，即称为“旋转抛物面”。若有一束平行光沿主轴射向这个抛物面，遇到抛物面的反光，则光线都会集中反射到 定点的位置，于是形成聚光，或叫“聚焦”作用。作为太阳灶使用，要求在锅底形成一个焦面，才能达到加热的目的。换言之，它并不要求严格地将阳光聚集到一个点上，而是要求一定的焦面。确定了焦面之后，我们就不难研究聚光器的聚光比，它是决定聚光式太阳灶的功率和效率的重要因素。聚光比K可用公式求得：K=采光面积/焦面面积。采光面积是指太阳灶在使用时反射镜面阳光的有效投影面积。根据我国推广太阳灶的经验，设计一个700～1200瓦功率的聚光式太阳灶，通常采光面积约为1．5～2.0平方米。个别大型蒸汽太阳灶也是聚光式太阳灶，但其采光面积较大，有的要在5平方米以上。

旋转抛物面聚光镜是按照阳光从主轴线方向入射，所以往往在通过焦点上的锅具时会留下一个阴影，这就要减少阳光的反射，直接影响太阳灶的功率。我国大部分太阳灶的设计均采用了偏轴聚焦原理。

聚光式太阳灶除采用旋转抛物面反射镜外，还有将抛物面分割成若干段的反射镜，光学上称之为菲涅耳镜，也有把菲涅耳镜做成连续的螺旋式反光带片，俗称“蚊香式太阳灶”。这类灶型都是可折叠的便携式太阳灶。 聚光式太阳灶的镜面，有用玻璃整体热弯成型，也有用普通玻璃镜片碎块粘贴在设计好的底板上，或者用高反光率的镀铝涤纶薄膜裱糊在底板上。底板可用水泥制成，或用铁皮、钙塑材料等加工成型。也可直接用铝板抛光并涂以防氧化剂制成反光镜。聚光式太阳灶的架体用金属管材弯制，锅架高度应适中要便于操作，镜面仰角可灵活调节。为了移动方便，也可在架底安装两个小轮，但必须保证灶体的稳定性。在有风的地方，太阳灶要能抗风不倒。可在锅底部位加装防风罩，以减少锅底因受风的影响而功率下降。有的太阳灶装有自动跟踪 太阳的跟踪器，但是一般认为这只会增加整灶的造价。中国农村推广的一些聚光式太阳灶。大部分为水泥壳体加玻璃镜面，造价低，便于就地制作，但不利于工业化生产和运输。

太阳灶制作方法：

太阳灶的灶体是太阳灶最重要的组成部分。它可以用有机的、无机的，金属的或者非金属材料制作。目前，我国所拥有的大阳灶，绝大多数是菱苦土灶体、水泥砂浆或铸铁灶体。???在农村批量生产太阳灶，可以采用菱苦土或水泥砂浆制作灶体。步骤是这样的：???1．制作模型。为了保证太阳能灶灶体的凹面是旋转抛物面，灶体应该在具有抛物面凸面的模型上制作。模型表面的旋转抛物面形状是用有抛物线刃口的刮板刊出来的。???刮板一般用金属板制做。首先在坐标纸上精确地画出焦距为750或800毫米的抛物线，抛物线的横坐标一般取1200毫米左右。然后在钢板上画出同样的，抛物线，切割出刮板的凹形刃口，经过仔细打磨并与坐标纸上的抛物线进行比对，最后固定在一条金属轴上，一方面使它的因形刃口与坐标纸上的抛物线贴合，同时，轴的中心线与坐标纸上的抛物线的纵坐标重合。需要强调的是，制作刮板是保证太阳灶质量最关键的一步，必须认真仔细。???太阳灶模型一般用混凝土制做。模型表面用具有抛物线刃口的刮板竣转刮制而成。具体做法是：在地面上画出一个直径为2.4厘米（假定我们准备生产的太阳灶，其截光面积为2平方米〕的圆，周围用砖或石头砌成20厘米高的墙、中间填土夯实，同时在土里埋好用于支撑刮板轴的支架，在突起的土堆上面糊5厘米厚的草泥，待草泥基本干燥后、上面覆盖50毫米厚的100号混凝土，架好刮板，使其刃口与混凝土表面之间有15至20毫米的间隙，随后在混凝土上抹150号水泥砂浆，旋转刮板把砂浆刮匀，然后用泥刀赶压。在砂浆表面上还需要上一层素灰浆。上浆前把刮板提起少许，擦净刃口上的沙粒，调整刮板，使其刃口距离砂浆表面大约5毫米，待砂浆表面略干，在砂浆表面浇一层素灰浆。具体做法是：把素灰浆浇到刮板的根部(也就是凸模的顶部〕，在均匀而缓慢地转动刮板的同时，轻轻敲打刮板，使灰浆顺畅地流到摸型的边缘。模型上浇满灰浆后，提起刮板，对摸型进行养护。养护时间一般需要10至15天，在浇灰浆的过程中，由于刮板的振动，可能会在模型表面形成径向型波纹。养护完毕，需要用砂纸模型表面上的波纹轻轻磨光，以保证模型表面光滑。???2．画线及制作围框。太阳灶的模型表面就是一个旋转抛物面凸面，制作太阳灶的灶体只需要这个表面的一部分。在不同地区，根据对太阳灶功能的不同要求，太阳灶灶体可能设计成不同形状和大小。这就需要根据设计在模型表面画出太阳灶灶体的轮廓线。在太阳灶设计中，一般只给出灶体的投影形状，那么，在模型上画灶体的实际轮廓线的时候，就需要使轮廓线在地面上的投影尽可能接近设计的形状、大小。同时，要在模型上标出预埋件和开孔的位置。太阳灶灶体的中部需要预留一个长方形孔，以适应太阳灶进行仰角角调节的需要。孔的宽度一般为50毫米、长度应该与太阳灶仰角调节的角度相适应。如果根据设计需要在灶件内配筋，也应该画出配筋走向。???由于模型的表面为光滑的凸面，制作灶体的材料是水泥砂浆或菱苦土，因而需要按照轮廓线制作围框。围框一般用扁铁或角铁制作，高度为30至50毫米。???3．捣制灶体。水泥砂浆灶体一般刷成溥壳加肋结构。薄壳部分厚度15至20毫米，边缘及肋部分厚度为30至40毫米。加肋部分需配筋，薄壳部分需加玻璃纤维。???菱苦土灶体所需材料主要为氧化美、氯化镁，它们之间的比例大约为4比3，还可以加入8%一10%的锯末、15%一18%的细绵沙，或者其他填充物。此外为了保证灶体有足够的强度；开减少脆裂，还需加入0.3%一0.5％左右的磷酸三钠作为增强剂。在配料时，氧化镁溶液的浓度应该根据气湿的高低掌握在26至28波美度，气温低时浓度高一些。???捣制灶体的过程是这样的：首先在凸模上薄薄地抹上一层废机油（或铺上一层塑料薄膜，注意把严重折叠的部分剪开〕把围框、预埋件、预留孔木块定好位置，布好筋，就可以将搅拌均匀的料撒在围框内，用白木板均匀、拍实，然后在表面苦上薄膜就可以进入养护阶段。菱苦土材料需要养护3天，水泥砂浆需要养护7天，然后就可以起摸。灶体起模后，凹面朝上；下面适当地垫上支撑物，继续养护10至15天，便可以粘贴反光材料。???一个合格的灶体，应当形状规整、尺寸准确、薄厚均白、没有斑疤和裂纹，轻轻敲击时声音清脆，从各个方向搬动时都不发生变形。???4．粘贴反光材料。太阳能灶反光材料可以用2最毫米厚的镀铝玻璃镜片，也可以用镀铝聚酯薄膜。用玻璃镜片时，需要裁成40毫米见方的小块。粘结剂可以是乳胶或乳化沥青。用镀铝薄膜时，以把它裁成100毫米宽的条，直接粘贴。薄膜背后的压敏就是粘结剂。???粘贴反光材料之前，需要把灶体的凹表面上可能存在的小孔填平，打磨光滑，擦去粉尘。在粘贴反光材料的时候，镜片之间要均匀过渡、镜片与灶体间要紧密贴合，以保证反光材料表面尽可能接近旋转抛物面。在粘贴镜片过程中，应该使粘结剂挤满镜片之间的缝隙。贴完镜片以后，需要在太阳灶整个反光表面撒上一些干燥水泥(或氧化镁粉)，均匀涂抹，使水泥(或氧化镁粉)填入镜片之间不可避免的缝隙中。

太阳能灶的应用及原理详情

太阳能灶的镜面设计，大都采用旋转抛物面的聚光原理。在数学上若抛物线绕主轴旋转一周，所得的面，即称为“旋转抛物面”。若有一束平行光沿主轴射向这个抛物面，遇到抛物面的反光，则光线都会集中反射到?定点的位置，于是形成聚光，或叫“聚焦”作用。作为太阳灶使用，要求在锅底形成一个焦面，才能达到加热的目的。换言之，它并不要求严格地将阳光聚集到一个点上，而是要求一定的焦面。确定了焦面之后，我们就不难研究聚光器的聚光比，它是决定聚光式太阳灶的功率和效率的重要因素。聚光比K可用公式求得：K=采光面积/焦面面积。采光面积是指太阳灶在使用时反射镜面阳光的有效投影面积。根据我国推广太阳灶的经验，设计一个700～1200瓦功率的聚光式太阳灶，通常采光面积约为1．5～2.0平方米。个别大型蒸汽太阳灶也是聚光式太阳灶，但其采光面积较大，有的要在5平方米以上。???旋转抛物面聚光镜是按照阳光从主轴线方向入射，所以往往在通过焦点上的锅具时会留下一个阴影，这就要减少阳光的反射，直接影响太阳灶的功率。目前，我国大部分太阳灶的设计均采用了偏轴聚焦原理。???聚光式太阳灶除采用旋转抛物面反射镜外，还有将抛物面分割成若干段的反射镜，光学上称之为菲涅耳镜，也有把菲涅耳镜做成连续的螺旋式反光带片，俗称“蚊香式太阳灶”。这类灶型都是可折叠的便携式太阳灶。?聚光式太阳灶的镜面，有用玻璃整体热弯成型，也有用普通玻璃镜片碎块粘贴在设计好的底板上，或者用高反光率的镀铝涤纶薄膜裱糊在底板上。底板可用水泥制成，或用铁皮、钙塑材料等加工成型。也可直接用铝板抛光并涂以防氧化剂制成反光镜。聚光式太阳灶的架体用金属管材弯制，锅架高度应适中要便于操作，镜面仰角可灵活调节。

下面是原理：

让我来告诉你：

透射电镜TEM衬度的形成,物镜后焦面是起重要作用的部位。

电子经样品散射后，相对光轴以同一角度进入物镜的电子在物镜后焦面上聚焦在一个点上。散射角越大，聚焦点离轴越远,如果样品是一个晶体,在后焦面上出现的是一幅衍射样。与短晶面间距（或者说"高空间频率"）对应的衍射束被聚焦在离轴远处。在后焦面上设有一个光阑。它截取那一部分电子不但对衬度，而且对分辨本领有直接的影响。如果光阑太小，把需要的高空间频率部分截去，那么和细微结构对应的高分辨信息就丢失了（见阿贝成像原理）。

　 样品上厚的部分或重元素多的部分对电子散射的几率大。透过这些部分的电子在后焦面上分布在轴外的多。用光阑截去部分散射电子会使"质量厚度"大的部位在像中显得暗。这种衬度可以人为地造成，如生物样品中用重元素染色，在材料表面的复形膜上从一个方向喷镀一层金属，造成阴阳面等。散射吸收(指被光阑挡住)衬度是最早被人们所认识和利用的衬度机制。就表面复型技术而言，它的分辨本领可达几十埃。至于晶体样品的衍衬像和高分辨的点阵像的衬度来源，见点阵像和电子衍衬像

电镜衬度分类

电镜衬度分四类：质厚衬度，衍射衬度，相位衬度，Z衬度。TEM是利用相位衬度。

我知道所以你知道！

都是升降镜筒，调节焦距，以便观察清楚物像，粗准焦螺旋的升降范围大，属于粗略调节，细准焦螺旋的升降范围小，属于精确调节。

焦面的功效与作用的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于焦面的功效与作用血糖高、焦面的功效与作用的信息别忘了在本站进行查找喔。

延伸阅读：中药材的保质期一般多久?

中药材的保质期因药材种类、储存条件等因素而异，一般情况下，干燥的中药材可以保存较久时间，新鲜的中药材则需要及时食用或储存，并在保持其新鲜程度的同时注意防潮和防虫。以下是一些中药材的保质期建议：

干燥中药材：通常可以保存1-3年时间;新鲜中药材：一般情况下保存1-3天，可加入少量水分后保存3-7天;低温储存：在防潮、防虫的情况下，将中药材放在干燥、不受阳光直射的地方，温度控制在10℃以下，保质期可延长数倍。

需要注意的是，在使用中药材时，应根据具体情况选用适当的药材，并按照正确的方法进行煎煮、调制等处理。同时，如发现中药材有变质、腐败等情况应及时淘汰。