国防工业中塑料的具体应用介绍

来源：塑胶五金网发布时间：2007-12-30 18:14:48点击率：

    塑料特别是其中的树脂基复合材料，工程塑料，功能塑料等，以其优越的耐化学性，耐腐蚀性，轻量化，可变的力学性能等在兵器中获得了广泛的应用。已成为实现兵器轻量化，快速反应，高威力，大射程精确打击，高生存力的关键材料，国外发达国家均把塑料其及复合材料列入重点发展计划。
    美国国防部今后5年主要强化科学技术上投资，并将材料与工艺列入7大需求牵引力量之一，属先进地面战先发展技术。在投资方面仅复合材料经费列在关键技术21项中的第5位，从1992年经费为2。21亿美元，占全部新材料经费的20%，足以见渲厥映绦颉＞莨庠げ庠诮窈?0~20年世界军用材料将发生重大变革，塑料及其复合材料成为新材料研究及其应用的重点和优先发展的新材料，其用量将会在取代金属制品的应用中发挥愈来愈大的作用。就美国而言，1985~1990年间用量总价值为20亿美元，占美国全部塑料用量的4%。1990年军用特种复合材料制品的增长是非军事应用量的两倍，平均年增长率为7。5%，到2000年或2010年塑料及其复合材料可占军用结构材料的78%，而钢铁仅占预示着到2000年之后塑料及其复合材料将进入全面应用的成熟时期。军用材料也从钢铁时代和轻质铝合金时代进入塑料及其复合材料时代。
    塑料及其复合材料的综合性能也适合于高新兵器的发展需求。玻璃钢早已用于兵器，先进塑料及其复合材料已开始由战略武器向常规兵器应用推广，对兵器的轻量化，抗弹药，隐身，耐热和军用电子技术的发展均起到重要的作用。
    自80年代初美国提出地空战战略以来，采用塑料及其复合材料，工程塑料等轻质材料以促进兵器轻量化的工作一直在进行之中，在战车，枪炮，弹药，战术火箭导弹上均取得重大进展，现已出现3 kg以下的机枪，1人发射的战术火箭导弹，正在研制3t以下的155mm牵引榴弹炮，全塑料战车，美国MI和MIAI 主战坦克拟采用塑料及其复合材料造49部件进行现役装备改造。其中22个部件如炮塔平台，裙板，扭力杆及保护套，炮架管，弹药架，贮箱等要投入使用，其他如履带板块，负重轮，复合炮管等预计在2000年实用化。这样预计50t坦克可减重10%以上，还研制全塑手qiang，轻型军用直升机等，适合于立体战争，尤其是快速反应部队的需要。
    现代地面战场上，坦克，装甲车占地面目标的70%，因而装甲与反装甲始终是陆战攻防课题之一。关键计划中列有尚未公开的专门报告。由于塑料及其复合材料具有优异的动态力学性能，对抗特种弹有明显效果。海湾战争，美国MLAI坦克使用了由贫轴单晶晶须嵌入芳轮纤维纺织网状塑料及其复合材料作复合装甲的中间夹层。实践证明，这种夹层装甲有很高的抗弹性，为了对付高性能装甲，反装甲技术正迅速研制发展中，国外在研制具有高穿透性的钨丝增强铀复合材料弹芯穿甲弹。据对关键技术计划所列有关技术和材料研究分析，反装甲的新武器电磁炮可望于2007年研制成功。
    现代光电探测技术的发展，使隐身与反隐身构成了战争中新的攻防课题。美国鉴于隐身技术在海弯战争中的巨大成功，正加速隐身坦克的研究，预计2000年装备使用。由于塑料及其复合材料能够吸收红外波，因此采用塑料及其复合材料是坦克隐身的有效方法之一，塑料及其复合材料的折射率与大地接近，这易于使坦克隐身于山野丛林，这些材料有：铁氧体树脂复合材料，铁氧体橡胶，碳纤维复合材料，铁氧体/碳纤维/聚醚醚酮等。关键技术规定的目标是2001年研制出进一步减少雷达和红外信号特征的隐身复合材料。
    高温聚合物基，金属基，金属间化合物基，陶瓷基，碳基等耐高温复合材料的出，对解决发动机，枪炮管，火简明导弹热防护等高温部件的技术难题，提供了新的有效途径，它的应用可使发动机提高50%以上，且减少40%的燃料消耗。关键计划规定目标是，2001年燃气涡轮发动机推重比提高到17：1，2006年达20：1。现代战争需要高膛压，高射频，高初速的火炮武器。要求炮管材料具有耐烧蚀性，寿命问题愈益突出。塑料及其复合材料与复合结构炮管能消除由于猛烈火力造成火炮应力和结构损伤。美国在研制 a-碳化硅增强陶瓷作火炮内衬，试验显示可经受1000次滑膛炮弹单发射击。还研制了碳/碳，陶瓷复合材料作枪，炮管或内衬试验。在此领域内，耐高温塑料及其复合材料潜力。
    高热导率金属基复合材料在电子元器件上的应用，可使芯片和散热片之间的热阻降低15度，从而使可靠性提高50%，关键技术计划规定目标是于1992年进行演示验证。
目前塑料及其复合材料等新材料技术日趋国际化，美国在设计和有效使用上居全面地位，但在应用于生产过程方面落后于其他国家。日本在高温复合材料，法国在陶瓷复合材料，英国和日本在碳纤维技术及应用。瑞典在高温等静压技术方面居地位。许多新兴工业国，尤其是环太平洋的国家，将把研究成果用于武器系统，以建立强大基础生产军用塑料及其复合材料。
    塑料及其复合材料本身就是一项高技术，对工业基础具有很好大潜在效益。2000年预计销售额达50~200亿美元。预计2000年全部新材料的产值约占美国新兴技术产值的43%，即达到1500亿美元，在世界范围内占新兴技术产值的40%，即达到4000亿美元，因而加强塑料及其复合材料在武器系统中的应用研究和预测工作十分重要。

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