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打胜仗不只靠钢铁洪流,也有塑料的功劳

2022/8/16 8:02:37 来源:聚风传媒 关键词:聚风塑料网


八月初美国国会众议长、“老妖婆”佩洛西窜访台湾,推动大陆军事行动进入了常态化、新阶段,这是解放军首次在台岛周边六个区域集中进行海空演练。国无防不立,民无防不安,国防是关系到国家和民族生死存亡的根本大计,需要且必须建立强大的国防。因而开发具有现代化尖端武器,对国家安全而言就显得尤为重要。这次通过互联网、电视等媒体,广大人民群众也见识到了解放军子弟兵的一大批最新和最先进的武器装备。


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用于军事领域的新材料技术是发展高新技术武器的物质基础,也是一个国家国防力量最重要的物质基础。建军95年以来,借助钢铁洪流,我们的军队不断地打着胜仗,但其实军功章里也有塑料的一份功劳。下面让我们来看看塑料高分子材料在国内外军工方面的应用。


在20世纪初期,塑料高分子材料就进入了大众的视野,随即被应用于手枪,二战时期在中国战场知名的“胶把撸子”或“胶把匣子”就是典型的应用实例。


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中国俗称的“胶把匣子”


新中国成立之初,很快完成了第一代装备体系,并将目光放在了工程塑料在轻武器上的应用。工程塑料的来源广泛,成型加工简单,强度高,质量轻,为了减少武器重量和节约木材,中国从60年代开始了高分子材料在轻武器上的应用研究,逐渐走过了以塑代木,以塑代金属制备受力构件、次受大构件、高频受力构件等关键零部件的道路。中国研制的56式冲锋枪、56式半自动步枪、63式自动步枪均使用玻璃钢制成,油壶使用了高强度工程塑料。在5.8mm系列步枪研制中,中国开始了全面的自主研制,使用热塑性好、强度高的工程塑料整体握把结构代替传统的金属枪底把,加工工艺简单,注塑一次成型,一致性、经济性好,5.8mm一代、二代自动步枪的枪托、护木、握把、弹匣等11个零部件均由玻璃纤维增强改性尼龙66和尼龙610制备而来。

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5.8mm 95式自动步枪的多个部件采用塑料材料


“轻量化”一词在当今的汽车、包装界已经耳熟能详,其实在兵器界,它也是一个热门词。自枪械在诞生以来,轻量化发展始终是它的发展方向。自从工程塑料在枪械上应用后,枪械的轻量化得到空前进步,掀起了一场新的军事革命,各国先后换装了广泛应用工程塑料的枪械,在提高武器轻量化、功能化和高性能化的同时,对下一代新型武器的研发与设计也有着全面而深刻的影响。考虑到目前装备的枪械所使用的子弹为金属子弹,在未来会给携行士兵增加一定的重量,继而影响携带其他装备,以及单兵的机动速度。如何在子弹和枪械重量上做文章,已经成为了众多国家急需解决的问题。比如美国,早先提出了“轻量化武器技术(LSAT)”计划。该计划涵盖范围十分广泛,比如看上去更像塑料子弹的研制复合材料子弹(弹壳采用复合材料),该技术目前十分成熟。一年一度的美国拉斯维加斯射击、狩猎、户外用品展览会(The Shooting, Hunting, Outdoor Trade Show)于今年1月18日至21日举行,True velocity公司展出了他们的一系列塑料壳弹,并声称他们为美军NGSW(下一代班组武器)项目开发的6.8mm塑壳弹已经进入了SAAMI标准。塑料的热绝缘性使弹壳子弹显著减少了枪口闪光特征,可以使用更少的火药。

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6.8mm塑壳弹

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发射塑壳弹的机枪


工程塑料在枪械上应用方面优势显著,但并不代表毫无缺陷,在成为强势主流材料的过程中,也暴露出了一系列缺陷。例如,中国第一次大面积使用工程塑料的95式步枪,在使用过程中会出现摩擦后发白、受潮后发霉或防护油浸泡变形等状况,这是因为在工程塑料改性能力差和增强纤维含量过多,以及结构应力不均等,由于长时间的摩擦,导致纤维外露,出现磨毛发白现象。为了解决上述问题,使得枪械上的塑料构件能在较苛刻的化学、物理环境中长期使用,对工程塑料进行改性以及制备工程塑料复合材料是最为常见的方法,也是当前技术进步的主要方向。通过不断尝试,改性技术得以进步,使工程塑料在各方面的性能迎合枪械设计要求,使其在枪械的应用更加可靠,目前工程塑料在枪械上已经从木和金属材料的替用品转变为首选。


军事高技术的发展要求材料不再是单一的结构材料,在这种条件下,军用复合材料应运而生。先进的复合材料具有高强度、高模量、耐烧蚀、抗侵蚀、抗核、抗粒子云、透波、吸波、隐身、抗高速撞击等一系列优点,是国防工业发展中最重要的一类工程材料,其中就包括了树脂基(塑料)复合材料等。高性能聚合物基复合材料在航空航天工业的用量占其全部用量的80%。由于碳纤维具有高比强度、比模量、低热膨胀系数和高导热性等独特性能,因而由其增强的复合材料用作航空航天结构材料,减重效果十分显著,显示出无可比拟的巨大应用潜力。例如,碳纤维增强树脂基复合材料用做航天飞机舱门、机械臂和压力容器等,此外,还将其在火箭与导弹的减重、飞机的主承力结构,在雷达波隐身材料方面,除涂层外,复合材料作为结构隐身材料正日益引起人们的关注,主要为碳纤维增强热固性树脂基复合材料(如C/EP、C/PI或C/BMI)和热塑性树脂基复合材料(C/PEEK,C/PPS),目前已经得到了某些应用。在21世纪,军用复合材料的发展方向是低成本、高性能、多功能和智能化。


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无人机以碳纤维增强塑料为主要材质


从军工的未来发展趋势来看,军用新材料正向着高/超高功能化、复合轻量智能化的方向发展。回首过去,国防建设和兵器工业的发展得益于包括塑料在内的材料科学的发展;展望未来,塑料材料科学的进步将给国防建设提供强有力的保障。


中国统一,无人能摧;

中国武器,无坚不摧! 




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