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打勝仗不只靠鋼鐵洪流,也有塑料的功勞

2022/8/16 8:02:37 來源:聚風傳媒 關鍵詞:聚風塑料網


八月初美國國會眾議長、“老妖婆”佩洛西竄訪臺灣,推動大陸軍事行動進入了常態化、新階段,這是解放軍首次在臺島周邊六個區域集中進行??昭菥?。國無防不立,民無防不安,國防是關系到國家和民族生死存亡的根本大計,需要且必須建立強大的國防。因而開發具有現代化尖端武器,對國家安全而言就顯得尤為重要。這次通過互聯網、電視等媒體,廣大人民群眾也見識到了解放軍子弟兵的一大批最新和最先進的武器裝備。


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用于軍事領域的新材料技術是發展高新技術武器的物質基礎,也是一個國家國防力量最重要的物質基礎。建軍95年以來,借助鋼鐵洪流,我們的軍隊不斷地打著勝仗,但其實軍功章里也有塑料的一份功勞。下面讓我們來看看塑料高分子材料在國內外軍工方面的應用。


在20世紀初期,塑料高分子材料就進入了大眾的視野,隨即被應用于手槍,二戰時期在中國戰場知名的“膠把擼子”或“膠把匣子”就是典型的應用實例。


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中國俗稱的“膠把匣子”


新中國成立之初,很快完成了第一代裝備體系,并將目光放在了工程塑料在輕武器上的應用。工程塑料的來源廣泛,成型加工簡單,強度高,質量輕,為了減少武器重量和節約木材,中國從60年代開始了高分子材料在輕武器上的應用研究,逐漸走過了以塑代木,以塑代金屬制備受力構件、次受大構件、高頻受力構件等關鍵零部件的道路。中國研制的56式沖鋒槍、56式半自動步槍、63式自動步槍均使用玻璃鋼制成,油壺使用了高強度工程塑料。在5.8mm系列步槍研制中,中國開始了全面的自主研制,使用熱塑性好、強度高的工程塑料整體握把結構代替傳統的金屬槍底把,加工工藝簡單,注塑一次成型,一致性、經濟性好,5.8mm一代、二代自動步槍的槍托、護木、握把、彈匣等11個零部件均由玻璃纖維增強改性尼龍66和尼龍610制備而來。

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5.8mm 95式自動步槍的多個部件采用塑料材料


“輕量化”一詞在當今的汽車、包裝界已經耳熟能詳,其實在兵器界,它也是一個熱門詞。自槍械在誕生以來,輕量化發展始終是它的發展方向。自從工程塑料在槍械上應用后,槍械的輕量化得到空前進步,掀起了一場新的軍事革命,各國先后換裝了廣泛應用工程塑料的槍械,在提高武器輕量化、功能化和高性能化的同時,對下一代新型武器的研發與設計也有著全面而深刻的影響??紤]到目前裝備的槍械所使用的子彈為金屬子彈,在未來會給攜行士兵增加一定的重量,繼而影響攜帶其他裝備,以及單兵的機動速度。如何在子彈和槍械重量上做文章,已經成為了眾多國家急需解決的問題。比如美國,早先提出了“輕量化武器技術(LSAT)”計劃。該計劃涵蓋范圍十分廣泛,比如看上去更像塑料子彈的研制復合材料子彈(彈殼采用復合材料),該技術目前十分成熟。一年一度的美國拉斯維加斯射擊、狩獵、戶外用品展覽會(The Shooting, Hunting, Outdoor Trade Show)于今年1月18日至21日舉行,True velocity公司展出了他們的一系列塑料殼彈,并聲稱他們為美軍NGSW(下一代班組武器)項目開發的6.8mm塑殼彈已經進入了SAAMI標準。塑料的熱絕緣性使彈殼子彈顯著減少了槍口閃光特征,可以使用更少的火藥。

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6.8mm塑殼彈

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發射塑殼彈的機槍


工程塑料在槍械上應用方面優勢顯著,但并不代表毫無缺陷,在成為強勢主流材料的過程中,也暴露出了一系列缺陷。例如,中國第一次大面積使用工程塑料的95式步槍,在使用過程中會出現摩擦后發白、受潮后發霉或防護油浸泡變形等狀況,這是因為在工程塑料改性能力差和增強纖維含量過多,以及結構應力不均等,由于長時間的摩擦,導致纖維外露,出現磨毛發白現象。為了解決上述問題,使得槍械上的塑料構件能在較苛刻的化學、物理環境中長期使用,對工程塑料進行改性以及制備工程塑料復合材料是最為常見的方法,也是當前技術進步的主要方向。通過不斷嘗試,改性技術得以進步,使工程塑料在各方面的性能迎合槍械設計要求,使其在槍械的應用更加可靠,目前工程塑料在槍械上已經從木和金屬材料的替用品轉變為首選。


軍事高技術的發展要求材料不再是單一的結構材料,在這種條件下,軍用復合材料應運而生。先進的復合材料具有高強度、高模量、耐燒蝕、抗侵蝕、抗核、抗粒子云、透波、吸波、隱身、抗高速撞擊等一系列優點,是國防工業發展中最重要的一類工程材料,其中就包括了樹脂基(塑料)復合材料等。高性能聚合物基復合材料在航空航天工業的用量占其全部用量的80%。由于碳纖維具有高比強度、比模量、低熱膨脹系數和高導熱性等獨特性能,因而由其增強的復合材料用作航空航天結構材料,減重效果十分顯著,顯示出無可比擬的巨大應用潛力。例如,碳纖維增強樹脂基復合材料用做航天飛機艙門、機械臂和壓力容器等,此外,還將其在火箭與導彈的減重、飛機的主承力結構,在雷達波隱身材料方面,除涂層外,復合材料作為結構隱身材料正日益引起人們的關注,主要為碳纖維增強熱固性樹脂基復合材料(如C/EP、C/PI或C/BMI)和熱塑性樹脂基復合材料(C/PEEK,C/PPS),目前已經得到了某些應用。在21世紀,軍用復合材料的發展方向是低成本、高性能、多功能和智能化。


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無人機以碳纖維增強塑料為主要材質


從軍工的未來發展趨勢來看,軍用新材料正向著高/超高功能化、復合輕量智能化的方向發展?;厥走^去,國防建設和兵器工業的發展得益于包括塑料在內的材料科學的發展;展望未來,塑料材料科學的進步將給國防建設提供強有力的保障。


中國統一,無人能摧;

中國武器,無堅不摧! 




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