化工复合材料在军事领域的应用
5.2.3功能高分子材料(分层作业)-2024-2025学年高一化学同步备课系列(人教版2019必修
5.2.3功能高分子材料的是1．下列关于“化学与生活”说法错误．．A．聚乳酸是一种新型可生物降解的高分子材料，主要用于制造可降解纤维，可降解塑料和医用材料等B．聚丙烯酸钠树脂具有高吸水性，可用于抗旱保水，改良土壤，也可用于婴儿用“尿不湿”中C．玻璃纤维、碳纤维等有机高分子材料具有强度高，密度小，耐高温等特点，可广泛用于建筑材料等领域D．碳化硅是一种新型陶瓷，其结构与金刚石相似，硬度高，可作优质的磨料和航天器的涂层材料【答案】C【解析】A.聚乳酸是一种聚酯，在一定条件下课发生水解反应，产生乳酸，因此是一种新型可生物降解的高分子材料，主要用于制造可降解纤维，可降解塑料和医用材料等，由于水解变为小分子，不会造成白色污染，A正确；B.聚丙烯酸钠树脂由于含有亲水基-COONa，因此具有高吸水性，可用于抗旱保水，改良土壤，也可用于婴儿用“尿不湿”中，B正确；C.碳纤维主要成分是碳，是一种新型的碳元素的单质，不是有机物；玻璃纤维主要成分是二氧化硅，也不是有机化合物，C错误；D.碳化硅是一种新型陶瓷，其结构与金刚石相似，是原子晶体，由于原子之间以极强的共价键结合，因此硬度高，熔沸点高，可作优质的磨料和航天器的涂层材料，D正确；故合理选项是C。
2．化学与生产、生活、科技密切相关。
下列说法正确的是A．高吸水性树脂都含有羟基、烷基等亲水基团B．含较多碳酸钠的盐碱地不利于农作物生长，可施加熟石灰进行改良C．“静电除尘”“燃煤脱硫”“汽车尾气催化净化”都能提高空气质量D．人造草坪使用的合成纤维和动力电池使用的石墨烯都属于新型无机非金属材料【答案】C【解析】A．烷基不属于亲水基团，A错误；B．熟石灰为强碱，不利于盐碱地改良，B错误；C．“静电除尘”“燃煤脱硫”“汽车尾气催化净化”均可减少污染物的排放，从而提高空气质量，C正确；D．合成纤维属于有机高分子材料，D错误；故选C。
3．我国首架自主大飞机C919于2022年12月9日正式交付东风航空公司进入商业飞行，你认为飞机的机身和机翼应该大量使用下列哪种材料A．液晶高分子材料B．橡胶C．高分子分离膜D．碳纤维复合材料【答案】D【解析】A．液晶高分子材料是一种兼有晶体和液体的部分性质的中间态，A不符合题意；B．橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，B不符合题意；C．高分子分离膜是由聚合物或高分子复合材料制得的具有分离流体混合物功能的薄膜，C不符合题意；D．碳纤维复合材料是由有机纤维经过一系列热处理转化而成，含碳量高于90%的无机高性能纤维，是一种力学性能优异的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维，D符合题意；故选D。
复合材料在军事上的应用
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树脂基复合材料成型的突出优势是良好的成形工艺性，比强 度和比模量都较高，密度低，具有突出的减震效果，抗腐蚀性 较强，热导率不高，性能可设计性强，便于整体成型以及综合 性能优异，在整个军工领域应用广泛。
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树脂基复合材料在武器装备上的应用
枪械
火箭发射器与无坐力发射器 火炮
坦克与装甲车辆
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树脂基复合材料简介
树脂基复合材料是以树脂材料为基体、高性能纤维为增强材 料，通过复合工艺制备而成，具有明显优于原组分材料的性能 的一类新材料。目前广泛应用的树脂包括热固性树脂和热塑性 树脂，增强纤维主要包括碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维、超 高分子量聚乙烯纤维等。
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增强纤维简介
7. 舰船
树脂基复合材料自问世以来就一直在舰艇工业中发挥着重要作用。国内 外对其在海军舰艇上的应用非常重视。树脂基复合材料在海军舰艇上应用时 具有如下突出的优点:优良的力学性能，耐腐蚀(可耐酸、碱、海水侵蚀,水生 物也难以附生)，大幅减重，透波、透声性好,无磁性,介电性能优良，优良的 设计、施工性能，容易维护,维护费用远低于钢制舰艇和木制舰艇。例如， 玻璃钢因为无磁性且高强度，广泛用于制造扫雷艇和猎雷艇。
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3.火炮
树脂基复合材料主要用于制造火炮身管、大架、摇架、热护套等部件，能 够进一步降低火炮质量，提高火炮的性能。德国豹Ⅱ主站坦克的坦克炮采用 两段玻璃钢热护套，防止火炮身管因受阳光或射击热量而出现身管弯曲，提 高命中率。
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热护套
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4.坦克与装甲车辆
坦克装甲车辆使用树脂基复合材料的主要目的是利用其密度低、比强度 高 、比模量高、耐腐蚀和制造成本低等优点，与装甲钢、高硬度陶瓷等材基复合材料 要比钢件减轻 60 %～ 70 %, 比铝合金减轻 30 %～ 50 %,且制造成本降低 20 %～ 30 %。
新材料在现代战争中的应用
新材料在现代战争中的应用全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：新材料在现代战争中的应用随着科技的不断发展，新材料的出现和应用已经深刻影响了现代战争的格局。
新材料的广泛应用，不仅提升了各国军事实力，还改变了战争的本质和形式。
本文将从新材料在军事装备、作战方式、后勤保障等方面的应用进行探讨。
新材料在军事装备上的应用方面。
随着科技的飞速发展，诸如碳纤维、仿生材料、纳米材料等高新材料的研发和应用，使装备制造技术取得了长足的进步。
这些新材料具有优越的性能，比传统材料更轻更坚固，能够有效提高战备装备的作战效能。
采用碳纤维制造的飞机机身比传统金属机身更轻更坚固，提高了飞机的机动性和隐身性；使用仿生材料制造的装甲车厢更加耐磨抗击，提高了作战生存能力；纳米材料制造的电子元件更小更高效，能够使军事通讯更加快速和稳定。
通过新材料的应用，军事装备能够更好地适应现代战争的需要，提高了作战力量的整体战斗力。
新材料对作战方式的影响。
在现代战争中，信息化、智能化已成为决胜的关键。
新材料的应用使得装备更加智能化和信息化，提高了作战方式的多样性和灵活性。
采用柔性显示屏、导航设备、生物传感器等新材料制造的侦察设备，可以实现远距离无线传输和实时监控，提高了情报侦察的精准性和速度；采用纳米技术制造的电子战设备，可以对敌方通讯系统进行干扰和窃听，扰乱敌方作战指挥，削弱敌方抵抗能力。
新材料的运用改变了传统作战方式的单一性，使作战手段更加灵活多样，有利于提高作战效率和战术优势。
新材料在后勤保障领域的应用。
后勤保障是军队作战的重要保障，对于军事实力的快速提升具有至关重要的意义。
新材料在后勤保障方面的应用，可以提高保障效率和节省成本。
采用特种合金材料制造的野战修理车，可以在野外对受损装备进行快速维修和替换，减少了作战中的时间和资源浪费；使用高强度聚合物材料制造的食品保鲜容器，可以延长食品的保质期，确保士兵的饮食安全。
通过新材料的运用，后勤保障能够更加高效有序地进行，提高了军队长时间战斗力的持续性和战斗力的可持续性。
复合材料在军工方面的应用
复合材料在军工方面的应用随着军事技术的不断进步，军工行业对于材料的需求也随之提高。
复合材料以其轻量化、高强度、高刚度等优点成为军工材料领域中的重要角色。
本文将着重介绍复合材料在军工方面的应用。
一、复合材料在军用飞机、舰艇中的应用1. 军用飞机复合材料作为航空工业中最重要的新材料之一，在军用飞机的制造中占有重要地位。
例如美军的F-22和F-35战斗机以及俄军的苏-57战斗机等都采用了大量的复合材料。
由于复合材料的轻量化和高强度，军用飞机可以在巨大飞行高度和高速的情况下保持较低的油耗和较高的机动能力。
而且，复合材料在军用飞机的燃料效率方面也具有重要的作用。
2. 军用舰艇复合材料同样在军用舰艇中具有广泛的应用。
美国海军的“阿利·伯克”级导弹驱逐舰以及“弗吉尼亚”级攻击核潜艇均采用了复合材料。
复合材料的高刚度、高强度和轻量化等特点，使得军用舰艇在保障航海安全和有效作战时具有了更好的机动能力和灵活性。
1. 坦克坦克是军事领域中装甲攻击的代表装备，在保障作战安全方面具有重要作用。
复合材料在坦克中的应用可以有效地减轻坦克本身的重量，同时提高装甲强度和抗冲击性能。
俄罗斯的T-14“阿玛塔”主战坦克就采用了不少于50％的复合材料。
2. 陆军车辆复合材料在陆军车辆中也具有广泛应用。
例如英军的战术侦察车辆“雅格尔”就采用了大量的复合材料和玻璃钢构造。
复合材料的轻量化和高刚度不仅提高了车辆的燃油经济性和机动性，而且也增加了车辆的承重能力和抗击性能。
三、结论除上述领域外, 复合材料在军工行业的其他应用还包括：1. 导弹技术复合材料作为导弹中的重要材料，主要用于导弹外壳和尾翼等部分的制造。
复合材料的高强度和轻量化可以减少导弹的自重，提高导弹的飞行速度和机动能力，同时也增强了导弹对于内部恶劣环境的耐受性。
2. 人造卫星由于复合材料具有轻质、高强度、高温和耐腐蚀等优点，它在航空和航天等领域多有应用。
在人造卫星的制造领域中，复合材料同样不可或缺。
复合材料在飞机、直升机中的应用
浅谈复合材料在飞机、直升机中的应用摘要：先进的复合材料自六十年代问世以来，由于其具有比强度高、比模量大、可设计性强、减震性、耐疲劳性、耐腐蚀性、过载时安全性好的优点，迅速在航空航天领域被广泛采用。
本文介绍了复合材料的发展过程，在分析复合材料在飞机上使用状况的基础上，总结我国现阶段复合材料应用上存在的问题，并提出解决问题的方法。
关键词：飞机直升机复合材料复合材料结构修理指南中图分类号：v25 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2013）01（b）-0000-001引言战斗机因高性能要求，需要综合应用各种高新技术。
因为先进复合材料的崛起源于飞机结构轻质化需求，而且复合材料飞机结构要求高，性能要求全面，设计难度大，涵盖面广，要求进行综合优化，其设计技术代表了先进复合材料技术发展的方向。
因此复合材料在战斗机结构中的应用代表了复合材料结构技术发展的最先进水平。
2复合材料的应用复合材料在飞机结构中的应用大致可分为三个阶段：第一阶段是应用于承载不大的简单部件，如各类口盖、舵面，阻力板、起落架舱门等。
对这类部件，据统计可减重20%左右。
第二阶段是应用于承力大的结构和主结构上，如安定面、全动平尾、前机身段、机翼等。
据统计可减重25%—30%。
第三阶段是应用于主承力和复杂受力结构，如机身、中央翼盒等，据统计可减重25%—30%。
2.1符合材料在军机上的应用先进复合材料具有比强度和比刚度高、性能可设计和易于整体成型等许多优异特性，将其用于飞机结构上可比常规的金属结构减轻飞机重量，并可明显改善气动弹性特征，提高飞机性能。
这是其他材料无法或难以达到的。
先进复合材料的广泛应用还可进一步推进隐身和智能结构设计技术的发展。
因此，先进复合材料在飞机上应用的部位和用量的多少已成为衡量飞机结构先进性的重要指标之一。
直升机上复合材料的用量已达到结构质量的60%—80%，如美国的武装直升机rah-66，其复合材料用量达到结构质量的50%以上，美国的垂直起降，倾转旋翼后又可高速巡航的v-22“鱼鹰”几乎是一个全复合材料直升机。
复合材料在防弹材料中的应用研究
复合材料在防弹材料中的应用研究在当今社会，安全问题备受关注，防弹材料的研发和应用显得尤为重要。
复合材料凭借其独特的性能，在防弹领域展现出了巨大的潜力。
防弹材料的需求主要源于军事、执法、安保等领域。
在战场上，士兵们需要有效的防弹装备来保护生命；执法人员在执行危险任务时，防弹背心是必不可少的防护工具；而在一些重要场所的安保工作中，防弹材料也能发挥关键作用。
为了满足这些需求，材料科学家们不断探索和创新，复合材料逐渐成为了研究的焦点。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。
常见的复合材料包括纤维增强复合材料、陶瓷基复合材料、聚合物基复合材料等。
这些材料在防弹应用中各有优势。
纤维增强复合材料是目前应用较为广泛的一类防弹材料。
其中，芳纶纤维和超高分子量聚乙烯纤维是最为常见的增强纤维。
芳纶纤维具有高强度、高模量、耐高温等优点，其制成的防弹材料在抵御子弹冲击时能够有效地吸收能量，减少子弹的穿透力。
超高分子量聚乙烯纤维则具有更轻的重量和更高的强度，使得防弹装备在提供良好防护性能的同时，减轻了使用者的负担。
陶瓷基复合材料在防弹领域也有着出色的表现。
陶瓷材料本身具有很高的硬度，能够有效地抵挡子弹的冲击。
将陶瓷与其他材料如纤维增强复合材料结合，可以发挥两者的优势，提高防弹效果。
例如，氧化铝陶瓷和碳化硅陶瓷常用于防弹装甲中，它们能够使子弹在撞击时发生破碎、变形，从而降低其杀伤力。
聚合物基复合材料在防弹应用中主要起到缓冲和能量吸收的作用。
常见的聚合物如聚乙烯、聚酯等具有一定的柔韧性和弹性，能够在受到冲击时通过变形来吸收能量，减轻对人体的伤害。
复合材料在防弹材料中的应用，不仅仅是材料的简单组合，更涉及到复杂的结构设计和制造工艺。
例如，采用多层结构的防弹复合材料，通过不同材料层的协同作用，可以更好地抵御子弹的攻击。
在制造工艺方面，先进的成型技术如模压成型、注塑成型等能够确保复合材料的性能和质量稳定。
从化工到军事应用--隐形材料
从化工到军事应用——隐形材料一、化工在军事中的应用军事学就像一个炼丹炉，把各种学科中优秀的部分采纳过来，比如计算机技术、生物技术，制造出最精细的器件，革新出最先进的技术，从而保障一个地区或是国家的安全。
化工在军事当中的应用也是处处可见。
首先，从化工这个专业说起，化工的全称为化学工程与工艺，是致力于研究化学在实际生产中的应用的一门学科。
所以她的基础是化学。
化学在军事中的应用比比皆是。
如火药、烟雾弹、燃烧弹、照明弹和催泪弹，还有可怕的化学武器。
实际上，在军事领域中无处不存在化学。
例如：利用金属的焰色反应的特征，便可制造出瑰丽多彩的信号弹。
锶的焰色反应呈洋红色，因此利用硝酸锶来制造红色信号弹，用硝酸钾可以制造紫色的信号弹。
还有各种具备特殊性能的材料的应用，如具有坚强性格的未来“第三金属”——钛，能制造飞机、火箭，还能制造坦克、军舰、核潜艇等。
钛没有磁性，磁性水雷对这种潜艇完全无能为力。
雷达是飞机的“照妖镜”，然而一种叫铁氧体的化学涂料，它能吸收雷达波，因此对涂有这种化学涂料的“隐身飞机”明察秋毫的雷达，也只能“视而不见”。
还有甚者，化学可以用作气象武器（AgI或干冰制成），用飞机进行人工催化降雨作业，让敌方区域形成暴雨，造成洪水，冲毁桥梁、破坏堤坝，导致道路泥泞、交通阻塞，从而达到削弱敌军战斗力的目的。
由此可见，化学学科已渗透到军事的各个领域中，军事武器中件件都有化学知识在起作用。
但与理科中的化学不同，化工泛指生产过程中化学方法占主要地位的过程工业，包括基本化学工业和塑料、合成纤维、石油、橡胶、药剂、染料工业等，是利用化学反应改变物质结构、成分、形态等生产化学产品的部门。
而化学是研究物质的组成、结构、性质、以及变化规律的科学。
简单来说，就是化学提供理论，化工付诸实践。
二、隐形材料化工在军事中的应用极广，今天，我想联系教材上的部分，谈谈隐形材料。
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实际。
新材料在军事上的应用
新材料在军事上的应用(实用版)编制人：______审核人：______审批人：______编制单位：______编制时间：__年__月__日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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铜钢复合工艺
铜钢复合工艺铜钢复合是一种新兴的材料复合工艺技术，主要是利用机械加工、热加工和物理化学反应等多种方法，将铜材料和钢材料结合在一起，形成一种具有双重材料特性的复合材料。
铜钢复合可用于一系列重要领域，例如船舶制造、汽车工业、电气工业和军事等领域。
铜钢复合工艺包括近似真空熔覆、热轧薄板焊接和爆炸复合等多种技术。
这些工艺技术的优缺点各不相同。
近似真空熔覆是一种通过熔化铜和钢基体后，在真空中进行母材结合的方法，其优点是使铜和钢之间结合更紧密，但需要严格的真空环境，较为复杂。
热轧薄板焊接是将热融钢板压合到铜板上，然后在确保结合后旋转压合机，使铜钢板更加紧密结合，该方案成本较低，但需要一定的加热设备，并且焊接速度缓慢。
爆炸复合是通过在铜和钢之间引爆一种高能量强烈的爆炸物，使两种材料之间在瞬间受到高温高压环境的作用而结合在一起。
该方法的优点是时间短、效率高，但有些危险，需要在较为安全的环境下操作。
无论采用哪种工艺方法，铜钢复合的最终目的都是要实现铜和钢之间的强烈结合。
不同的工艺是通过不同的物理、化学过程实现这一目的。
对于近似真空熔覆，需要了解钢材基体的熔点，以免过热；对于热轧薄板焊接，需要掌握加热设备的温度到达时间和设计压力，以达到理想的焊接压力和结合度；对于爆炸复合，需要掌握爆炸波作用于铜和钢的过程，以实现高效结合。
铜钢复合材料具有广泛的应用前景。
在船舶制造领域中，铜钢复合材料可以制造更强、更耐腐蚀的船舶。
在汽车工业中，铜钢复合材料可以制造更结实、更安全的车身。
在电气工业中，铜钢复合材料可以制造更高效、更耐用的电器元件。
在军事领域中，铜钢复合材料可以制造更坚固、更耐久的军用装备。
铜钢复合材料是一种非常有前途的材料，它通过不同的工艺技术，将铜和钢这两种材料结合在一起，形成一种具有双重属性的材料。
该材料可应用于许多重要领域，为这些领域提供更先进、更高效的材料解决方案。
铜钢复合材料的应用领域不仅是上述的船舶制造、汽车工业、电气工业和军事，还可用于其他一些领域的生产制造。
玻璃纤维增强复合材料应用考核试卷
7.玻璃纤维增强复合材料的疲劳寿命与纤维的排列方式无关。（）
8.玻璃纤维增强复合材料在医疗器械领域的应用需要满足更高的生物相容性要求。（）
9.玻璃纤维增强复合材料的吸湿性不会影响其电绝缘性能。（）
10.在制备玻璃纤维增强复合材料时，加入偶联剂可以显著提高界面结合力。（）
A.烟气脱硫装置
B.污水处理设备
C.垃圾填埋场覆盖材料
D.噪音屏障
14.以下哪些方法可以改善玻璃纤维增强复合材料的抗冲击性能？（）
A.增加纤维含量
B.使用韧性更好的树脂
C.采用层合结构
D.增加材料厚度
15.玻璃纤维增强复合材料在能源领域的应用包括：（）
A.太阳能电池板
B.燃料电池部件
C.潮汐能发电设备
8.玻璃纤维增强复合材料的耐腐蚀性能主要取决于______的类型和性能。
答：______
9.玻璃纤维增强复合材料在建筑领域的应用包括作为______材料，以提高建筑物的隔热效果。
答：______
10.通过______可以改善玻璃纤维增强复合材料的抗冲击性能。
答：______
四、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）
2.优势包括质轻、高强度、耐腐蚀和良好的疲劳性能。例如，用于制造飞机的机翼和尾翼，提高燃油效率和耐久性。
3.湿热环境下，复合材料可能会吸湿导致性能下降。改善方法包括使用耐湿热树脂、表面涂层处理和优化纤维排列降低吸湿性。
4.环保领域的应用包括替代传统材料减少资源消耗和污染，以及用于环保设备的制造。在可持续发展方面，复合材料有助于降低能耗和减少废弃物。
复合材料在装甲装备轻量化研究中的应用
复合材料在装甲装备轻量化研究中的应用【摘要】装甲装备轻量化是现代战争对装甲装备提出的重要要求之一，而复合材料具有质量轻，比强度和比模量高，耐腐蚀以及力学性能可设计性强等一系列优点，受到了军事领域越来越广泛的重视。
本文综述了复合材料在装甲装备等军事领域轻量化研究中的进展及应用情况，并提出复合材料在军事领域中具有广阔的应用前景，我国需进一步加强复合材料的开发及应用，以适应现代战争的需求。
【关键词】复合材料；装甲装备；轻量化重量是影响装甲装备实现战场快速反应能力的主要因素之一，现代高技术战争对装甲装备的重量指标提出了极为苛刻的要求，即在满足高抗弹性的前提下，具有轻量化、高性能化、高机动灵活性等。
发达国家无一不投入巨资，研究和探索装甲装备的轻量化，广泛采用复合材料来减轻装甲装备的重量。
复合材料在装甲装备的应用已从简单的非承力件向结构件、动力系统乃至大型整体部件发展，以期减轻装甲装备重量，提高装甲装备的机动性，增加携弹量和野战辅助系统用量，提高装甲装备及士兵战场生存和作战能力[1]。
1.树脂基复合材料的应用树脂基复合材料具有良好的成形工艺性、高的比强度、高的比模量、低的密度、抗疲劳性、减震性、耐化学腐蚀性、良好的介电性能、较低的热导率等特点，广泛应用于军事工业中。
树脂基复合材料可分为热固性和热塑性两类。
热固性树脂基复合材料是以各种热固性树脂为基体，加入各种增强纤维复合而成的一类复合材料；而热塑性树脂则是一类线性高分子化合物，它可以溶解在溶剂中，也可以在加热时软化和熔融变成粘性液体，冷却后硬化成为固体。
树脂基复合材料具有优异的综合性能，制备工艺容易实现，原料丰富。
装甲装备应用树脂基复合材料始于20世纪70年代，为满足装甲车辆防护系统和轻量化需求而用树脂基复合材料制造坦克复合装甲。
前苏联T-72，T-80主战坦克成功的将树脂基复合材料用于装甲防护，大幅度提高了防护能力。
美国和英国在研究中将树脂基复合材料作为主战装备车体的首选材料，主要原因在于采用新型树脂基复合材料不仅可减小雷达反射截面积，而且还可减轻坦克的质量。
复合材料在军事上的应用
碳纤维：是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。 并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在国防军工和民用方面都是重要材料。它 不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一 代增强纤维。
树脂基复合材料成型的突出优势是良好的成形工艺性，比强 度和比模量都较高，密度低，具有突出的减震效果，抗腐蚀性 较强，热导率不高，性能可设计性强，便于整体成型以及综合 性能优异，在整个军工领域应用广泛。
发展方向
树脂基复合材料具有质量轻、比强度和比模量高、耐腐蚀等特性，制造 工艺成熟，应用前景广阔。 其在军工领域应用的发展方向有： (1)提高性能品级，研制开发新型纤维(如碳纤维)增强树脂基复合材料，取代 目前大量应用的玻璃纤维和芳纶纤维增强树脂基复合材料； (2)由单一向多功能发展，使树脂基复合材料同时具备抗弹、隐身和结构等 多种功能； (3)利用纳米材料技术改性树脂基体，提高树脂基复合材料综合性能。
鸭翼
6.导弹
1956年，美国“先锋号”火箭使用的第二级发动机壳体首先采用了玻纤 增强塑料(玻璃钢)，接着美国在“北极星”、“雷神”、“大力神”、“宇 宙”、“海神C3”、“民兵”等中远程导弹上先后采用了玻璃钢发动机壳体， 法国M4、M20潜地导弹头部整流罩亦采用了玻璃钢。
7. 舰船
树脂基复合材料自问世以来就一直在舰艇工业中发挥着重要作用。国内 外对其在海军舰艇上的应用非常重视。树脂基复合材料在海军舰艇上应用时 具有如下突出的优点:优良的力学性能，耐腐蚀(可耐酸、碱、海水侵蚀,水生 物也难以附生)，大幅减重，透波、透声性好,无磁性,介电性能优良，优良的 设计、施工性能，容易维护,维护费用远低于钢制舰艇和木制舰艇。例如， 玻璃钢因为无磁性且高强度，广泛用于制造扫雷艇和猎雷艇。
浅谈聚脲材料在军事领域的应用
浅谈聚脲材料在军事领域的应用温喜梅㊀王宝柱㊀郭焱㊀李永岗㊀王伟（青岛爱尔家佳新材料股份有限公司㊀山东青岛２６６１００）摘㊀要：简要介绍了聚脲材料的主要性能特点及其在军事领域的应用，特别介绍了其在水面舰艇㊁潜艇与鱼雷㊁军用车辆㊁军需防护用具㊁防弹防爆方舱及军用永久工程防护涂层等方面的应用进展㊂关键词：聚脲材料；喷涂聚脲；军事领域；防护材料中图分类号：ＴＱ３３３ ９５㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００５－１９０２（２０２０）０６－００３５－０３㊀㊀常规的防腐材料主要有环氧树脂㊁聚氨酯和乙烯基酯等，因其耐磨性㊁耐冲击性㊁耐候性一般，且施工复杂㊁不环保，已不能满足军事领域防腐与防护的应用要求㊂而喷涂聚脲材料与聚氨酯相比固化快，施工受环境温湿度影响小；与环氧树脂相比在力学性能㊁一次成膜厚度㊁柔韧性和环保等方面具有明显优势，目前已在防水㊁防腐及军事防护等领域得到了广泛的应用［１］㊂在防护应用领域，由于喷涂聚脲材料比普通材料固化速度快㊁施工便捷㊁立面连续喷涂不流挂，喷涂于产品表面成型后短时间内即可运输，不发生粘连，尤其适用于工位数目受限条件下的大批量生产㊂聚脲材料应用范围广泛，国内外每年都会发现关于聚脲材料新的应用领域及方向㊂本文重点介绍了近年来其在军事领域中的推广应用情况㊂１㊀在水面舰艇防腐中的应用每年因撞击海岸或暗礁导致防腐涂层破坏的舰艇或冲锋舟不计其数，海水及盐雾的腐蚀，会使船体的损坏情况进一步恶化㊂美国有统计数据表明，船体的维护几乎耗费了整个维修过程的大半时间㊂因此为控制维修成本，美国海军研究实验室开发合成了一款快速固化的聚脲保护涂层，并已于１９９９年在船舰（如内部舱室㊁舵板和潜艇防滑甲板）上得到了实际运用［２］㊂舰艇长期处于海洋环境中，优异的抗暴晒性㊁抗附着性和耐腐蚀性是舰艇甲板漆必须具备的性能㊂同时，因人员会在甲板上频繁往来走动，且有时在甲板上进行设备或器械的装卸，所以甲板漆必须具备优异的抗冲击性和耐磨性㊂美国海军在其舰船甲板上使用了脂肪族聚脲涂层进行防腐防护［３］㊂应用表明，聚脲材料性能优于传统材料，兼具耐磨㊁抗冲击和优异防腐蚀的特点，能改善防腐效果㊁延长使用寿命，且迅速固化㊁环保无污染㊂２㊀在潜艇与鱼雷阻尼吸声中的应用应用到潜艇㊁鱼雷等水下潜行设备表面的阻尼吸声聚脲材料，有减振降噪性能，可躲避声纳探测，达到隐形效果㊂除了材料本身应有良好的阻尼性能，聚脲可一次成膜㊁成膜厚度可调且固化速度快等特点也是选材需要考虑的㊂另外，聚脲表面平滑，能够减小水流带给壳壁的脉动压力，降低运动设备辐射噪声㊂例如通过调整材料的弹性㊁伸长率和硬度等指标制备的具有海豚表皮及皮下脂肪组织力学特性的喷涂聚脲复合柔性减阻涂层，应用在水下运动物体表面，在４ｍ／ｓ的水流流速下，减阻作用能达到１２％ １５％；在３ １０ｍ／ｓ的水流流速下，普通柔性阻尼涂层减阻率平均为５ １８％，而该复合涂层减阻率平均为６ ８４％，远高于普通涂层的平均水平［４］㊂美国仿生学家现已使用聚脲材料合成了可附于鱼雷表面的柔性人造海豚皮涂层，在一定速度下，该涂层阻尼效果较为明显［５］㊂３㊀在军用车辆防爆破中的应用聚脲复合材料在欧美地区已成功使用到军用车辆（如装甲车㊁坦克等）抗爆防护领域㊂美国海军陆战队研究部门通过相关的研究发现，聚脲材料不仅具有较高的力学强度㊁耐冲击性及吸能性，而且具有优良的柔韧性㊁弹性和耐腐蚀性，能够有效地提高车㊃５３㊃２０２０年第３５卷第６期２０２０．Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．６聚氨酯工业ＰＯＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥＩＮＤＵＳＴＲＹ辆底盘和车身的抗石击和防腐能力［６－７］㊂２００４年美国海军陆战队研究部门发现，在Ｈｕｍｖｅｅ（悍马㊁快速军车）底部喷涂聚脲弹性体涂层可有效地减小爆炸或榴霰弹对车辆和人员的伤害㊂为进一步提高阻尼性能，可在Ｂ组分的制备过程中引入不同含量的酚醛树脂进行改性，同时通过添加具有片状结构的超细云母粉，使之与基体树脂形成无数个 微观约束阻尼结构 ，使聚脲材料具有较高的吸能性，与车辆底部复合装甲相结合，可有效地抵御破甲射流侵彻，降低破甲型反坦克地雷爆轰波及爆炸物碎片对车辆破坏，同时可降低各种介质的渗透速率，提高材料的防腐蚀性能［８］㊂将其应用到车体内表面或地板表面，在装饰车辆和增强耐磨性能的同时，还能减小噪音和振动，增加乘车舒适度［９］㊂４㊀在军需用具单兵防护中的应用士兵在作战㊁训练或解决突发事故时应注意安全防护，穿戴或配备好训练服㊁防弹衣㊁头盔以及盾牌等防护用具㊂这些安全防护用具需要具备抗冲击㊁耐高低温㊁不易燃㊁不易破碎等特点，使其在使用过程中能够起到包覆及防护作用，尤其是头盔㊁盾牌和防弹衣㊂聚脲作为一种新型防护涂层，施工工艺简单，能够根据需要在防护用具的任意曲面喷涂成光滑平面或磨砂面，且不流挂，很好地满足上述要求［１０］㊂另外聚脲防护涂层无毒无害，还可根据实际需要来调整涂层颜色，达到美观和隐蔽被喷涂目标的效果㊂目前青岛爱尔家佳新材料股份有限公司生产的聚脲防护材料已被北京普凡防护科技有限公司㊁山东新兴防护装备制造有限公司和湖南中泰特种装备有限责任公司等广泛应用在军需用具的头盔㊁插板及盾牌的防护上㊂５㊀在防弹防爆方舱中的应用防弹防爆方舱是一类能够广泛使用在海陆空及武警部队等多个领域的装载体，具体应用包括武器装备㊁后勤保障㊁技术支持甚至通讯系统等等［１１］㊂它能够快速装卸㊁便于运输，可以对使用人员和使用设备起到最大程度的保护作用㊂现今方舱使用的防爆防弹材料一般是防弹玻璃㊁金属板㊁各类复合材料（如纤维㊁陶瓷等）和弹性体材料㊂但是这些材料中很多自身都存在重要缺陷，严重限制了其应用，比如钢铁材料密度大重量重，某些高性能合金质轻但价格高昂等㊂采用轻质高强的纤维增强聚脲弹性体复合防弹防爆材料，与钢铁金属材料相比能够大大减轻军用方舱重量［１２］㊂弹性聚合物材料对子弹的耗能减速机理是，当子弹高速射击而来时，弹性体会受到巨大的冲击力，此时的应变速率能达１０５ｓ－１，弹性体材料在较高频率下，玻璃化转变温度会升高，导致玻璃化转变发生变化，同时在这种动态力学条件下，应力会跟不上应变的变化，而出现滞后生热，消耗大量能量，从而达到阻尼防弹的效果㊂６㊀在军用永久工程防护中的应用混凝土军事永久工程在现代化战争中十分重要，但其在各种各样严苛的使用条件下可能受到严重腐蚀或破坏，影响战时的使用功能㊂而聚脲材料本身具有高强度㊁高抗冲和连续致密不渗漏的特性，其与芳纶纤维复合，应用在军用场合（如核电站㊁地下工事㊁隧道及洞库等处），能很好地封闭混凝土表面的空隙，阻隔外界的腐蚀性介质，可有效遏制介质中离子进入混凝土内部对钢筋造成侵蚀，使这些场合得到充分的保护，延长其使用寿命［１３］㊂１９９９年，轻质耐磨的高性能聚脲材料就被美军材料专家使用于混凝土建筑表面，能够有力地抵御爆炸冲击，有效降低破片毁坏力㊂喷涂聚脲材料施工速度快，可以满足军事工程对于战时抢修和强建的特殊要求，喷涂快反应型聚脲于易发生塌方㊁滑坡和泥石流等不稳固地方，能够在关键时刻和突发事件发生时快速修复，减少事故造成的损失㊂可利用聚脲涂层的抗撕裂和高弹性在坍塌事故发生时防止粉碎性破裂和溅落，保护受损墙体，避免二次伤害［１４－１６］㊂根据美国防务领域资料显示，这类抗爆型建筑材料已经在五角大楼的部分墙体上投入使用［１７］㊂７㊀结束语目前国内的聚脲材料技术在军事领域的应用与国外相比还存在一定差距，普通喷涂聚脲材料无法满足多种功能需求㊂例如，在防弹和防爆破领域需要聚脲材料具有非常高的拉伸强度和撕裂强度；在军需库㊁加油站需要聚脲材料具有优异的阻燃性能等，因此需要对常规喷涂聚脲进行改性研究㊂另外，在聚脲复合结构的抗爆防护应用方面，仅研究了影㊃６３㊃聚氨酯工业㊀㊀㊀㊀㊀第３５卷响聚脲复合材料抗爆性能的因素，但各因素对抗爆的作用规律㊁冲击波在聚脲材料中的衰减㊁聚脲复合结构材料的实际应用设计等方面研究不成体系㊂这要求研究人员对聚脲材料进行更深入的研究，提高聚脲材料的各项性能指标，拓宽其在军事领域的应用，为我国国防建设作出更大的贡献㊂参㊀考㊀文㊀献［１］㊀王宝柱，黄微波，杨宇润，等．喷涂聚脲弹性体技术的应用［Ｊ］．聚氨酯工业，２０００，１５（１）：３９－４３．［２］㊀ＡＲＴＨＵＲＷ．Ｒａｐｉｄｃｕｒｅｔａｎｋｃｏａｔｉｎｇｓｏｎｔｈｅｆａｓｔｔｒａｃｋｔｏｔｈｅｆｌｅｅｔ［Ｊ］．ＮａｖａｌＲｅｓｅａｒｃｈＬａｂｏｒａｔｏｒｙＱｕａｒｔｅｒｌｙ，２００３，１１（７）：２７－３０．［３］㊀孙静，陈酒姜，卢敏，等．聚脲在美国海军舰船上的应用［Ｊ］．现代涂料与涂装，２００９，１２（３）：５７－６０．［４］㊀王宝柱，黄薇波，卢敏，等．减阻降噪技术的最新进展［Ｊ］．现代涂料与涂装，２００８，１１（１）：３３－３６．［５］㊀黄微波．水下航行器喷涂聚脲柔性涂层的制备及减阻性能的研究［Ｄ］．青岛：中国海洋大学，２００７．［６］㊀ＤＡＮＩＥＬＧ．Ｓｔａｔｅ⁃ｏｆ⁃ｔｈｅ⁃ａｒｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎｃｏｎｃｒｅｔｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｉｎｇ，ｅｍｐｈａｓｉｓｏｎｂｌａｓｔｅｆｆｅｃｔｓ［Ｃ］．Ｈｅｒｓｈｅｙ，Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ：３１ｓｔＡｎｎｕａｌＡｉｒｐｏｒｔＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００８．［７］㊀ＭＣＳＨＡＮＥＧＪ，ＳＴＥＷＡＲＴＣ，ＡＲＯＮＳＯＮＭＴ，ｅｔａｌ．Ｄｙｎａｍｉｃｒｕｐｔｕｒｅｏｆｐｏｌｙｍｅｒ⁃ｍｅｔａｌｂｉｌａｙｅｒｐｌａｔｅｓ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｏｌｉｄｓａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ，２００８，４５（１６）：４４０７－４４２６．［８］㊀刘培礼，徐春英，亓峰，等．喷涂聚脲弹性体改性的研究进展［Ｊ］．聚氨酯工业，２００８，２３（５）：５－８．［９］㊀翟文，陈强，甄建军，等．喷涂聚脲弹性体及其在军事领域的应用［Ｊ］．工程塑料应用，２０１２，４０（１０）：２８－３２．［１０］ＷＡＬＳＨＳＭ，ＳＣＯＴＴＲＲ，ＳＰＡＧＮＵＯＬＯＤＭ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｈｙｂｒｉｄｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃｂａｌｌｉｓｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｗｉｔｈａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｈｅｌ⁃ｍｅｔｓ［Ｃ］．ＡＲＬ⁃ＴＲ⁃３７００，ＡｒｍｙＲｅｓｅａｒｃｈＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，２００５．［１１］张振中，李其祥．军用方舱技术探讨［Ｊ］．建筑工程技术与设计，２０１５（３６）：３１０５．［１２］段建军．纤维复合材料在装甲防护上的应用［Ｊ］．纤维复合材料，２０１２，２９（３）：１２－１６．［１３］马志明，杜晓梅．玻纤增强水泥材料在军事工程中的应用［Ｊ］．山西建筑，２０００（４）：１０９－１１０．［１４］ＢＵＣＨＡＮＰＡ，ＣＨＥＮＪＦ．ＢｌａｓｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＦＲＰｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓａｎｄｐｏｌｙｍｅｒｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅａｎｄｍａｓｏｎｒｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ Ａｓｔａｔｅ⁃ｏｆ⁃ｔｈｅ⁃ａｒｔｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，ＰａｒｔＢ，Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００７，３８（３）：５０９－５２２．［１５］ＭＡＬＶＡＲＬＪ，ＣＲＡＷＦＯＲＤＥＪ，ＭＯＲＲＩＬＬＫＢ．Ｕｓｅｏｆｃｏｍｐｏｓ⁃ｉｔｅｓｔｏｒｅｓｉｓｔｂｌａｓｔ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｍｐｏｓｉｔｉｅｓｆｏｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，２００７，１１（６）：６０１－６１０．［１６］ＭＹＥＲＳＪＪ，ＢＥＬＡＢＩＡ，ＥＬ⁃ＤＯＭＩＡＴＹＫＡ．Ｂｌａｓｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｕｎｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｍａｓｏｎｒｙｗａｌｌｓｒｅｔｒｏｆｉｔｔｅｄｗｉｔｈｆｉｂｅｒｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｐｏｌｙｍｅｒｓ［Ｃ］．Ｃｌｅｍｓｏｎ：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ９ｔｈＮｏｒｔｈＡｍｅｒｉｃａｎＭａｓｏｎｒｙＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００３：３１２－３２３．［１７］ＬＩＶＩＮＧＳＴＯＮＧ．Ｂｌａｓｔｍｉｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｓｉｎｇａｐｏｌｙｕｒｅａ／ｋｅｖｌａｒＴＭｃｏｍｐｏｓｉｔｅ［Ｃ］．ＮｅｗＯｒｌｅａｎｓ：Ｔｈｅ６ｔｈＰＤＡＡｎｎｕａｌＣｏｎ⁃ｆｅｒｅｎｃｅＭｅｅｔｉｎｇ，２００６．收稿日期㊀２０２０－０７－２７㊀㊀修回日期㊀２０２０－１０－１０ＢｒｉｅｆＲｅｖｉｅｗｏｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰｏｌｙｕｒｅａＭａｔｅｒｉａｌｉｎｔｈｅＭｉｌｉｔａｒｙＦｉｅｌｄＷＥＮＸｉｍｅｉ，ＷＡＮＧＢａｏｚｈｕ，ＧＵＯＹａｎ，ＬＩＹｏｎｇｇａｎｇ，ＷＡＮＧＷｅｉ（ＱｉｎｇｄａｏＡｉｒ＋＋ＮｅｗＭａｔｅｒｉａｌＣｏ．Ｌｔｄ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１００，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｍｉｌｉｔａｒｙｆｉｅｌｄｏｆｐｏｌｙｕｒｅａｍａｔｅｒｉａｌｗｅｒｅｂｒｉｅｆｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｐｏｌｙｕｒｅａｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｃｏａｔｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎｍａｒｉｎｅｓｈｉｐｓ，ｓｕｂｍａｒｉｎｅｓａｎｄｔｏｒｐｅｄｏｅｓ，ｍｉｌｉｔａｒｙｖｅｈｉｃｌｅｓ，ｍｉｌｉｔａｒｙｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｂｕｌｌｅｔｐｒｏｏｆａｎｄｅｘｐｌｏｓｉｏｎ⁃ｐｒｏｏｆｃａｂｉｎｓａｎｄｍｉｌｉｔａｒｙｐｅｒｍａｎｅｎｔｅｎ⁃ｇｉｎｅｅｒｉｎｇｗａｓｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｕｒｅａｍａｔｅｒｉａｌ；ｓｐｒａｙｐｏｌｙｕｒｅａ；ｍｉｌｉｔａｒｙｆｉｅｌｄ；ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌ作者简介㊀温喜梅㊀女，１９８３年出生，硕士，高级工程师，主要从事功能高分子材料㊁聚氨酯材料研究工作㊂东方雨虹盖世涂ＧＥＳ⁃３００入选年度大奖近日，东方雨虹自主研发的盖世涂ＧＥＳ⁃３００无溶剂单组分聚氨酯防水涂料，获评２０２０创研优采黑科技年度大奖㊂２０２０年２月，东方雨虹推出盖世涂ＧＥＳ⁃３００无溶剂单组分聚氨酯防水涂料㊂该产品具有超优物理性能和环保性能，涂布率高，施工更高效，是行业内首款通过德国ＥＣ１ｐｌｕｓ认证的聚氨酯防水涂料㊂㊃７３㊃第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀温喜梅，等㊃浅谈聚脲材料在军事领域的应用。
军工新材料_聚苯硫醚_PPS_介绍之三
［２５］ Ｃｅｌｉｎｅ， ｅｔ ａｌ． Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｕｒ ｏｆ ｃｏｌｌｏｉｄａｌ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ ｏｆ
２００４，４３（４）：５２８ － ５３１．
ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｂｙ ａｍｐｈｉｌｉｃ ｐｏｌｙ ［３０］ 李 玮．分 散 剂 用 量 对 碳 化 硅 浆 料 流 变 性 能 的 影 响［Ｊ］．硅 酸 盐
ｗｉｔｈ Ａｌ２Ｏ３ ａｎｄ Ｙ２Ｏ３ ａｓ ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ［Ｊ］． Ｊ Ａｍ Ｃｅｒａｍ Ｓｏｃ， ２００５， ８８ （ ４） ：１０１３－ １０１６．
ｉｏｒ［Ｊ］． Ｊ Ａｍ Ｃｅｒａｍ Ｓｏｃ， １９９９，８２（１２）： ３４０７－ ３４１２．
［２９］ 唐 学 原．ＳｉＣ 陶 瓷 浆 料 流 变 性 能 的 研 究 ［Ｊ］． 厦 门 大 学 学 报 ，
第 ３０ 卷 第 １ 期 ２００７ 年 １ 月
兵器材料科学与工程 ＯＲＤＮＡＮＣＥ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏｌ．３０ Ｎｏ．１ Ｊａｎ．， ２００７
军工新材料—聚苯硫醚（ ＰＰＳ） 介绍之三 ＊
杨杰 １ 闫文学 ２
（１．四川大学 ２． 四川得阳科技公司 ）
此外， 用 ＰＰＳ 制备的结构功能一体化复合材料在 导电、导热、压电、抗辐射、吸波、隐身、电磁屏蔽和抗激 光和微波软打击等方面具有效果好， 强度高、耐温、耐 腐蚀、耐辐射、耐老化、易成形、价格低等优势， 可在各 类军工产品中获得广泛的应用。
复合材料在国防建设领域的应用
复合材料在国防建设领域的应用复合材料在国防建设领域的应用随着科技的不断进步和军事需求的持续增长，复合材料作为一种先进材料，正在军事领域得到越来越广泛的应用。
它在提高战斗力、降低成本、增加战争灵活性和保护人员安全等方面发挥着关键作用。
本文将从不同角度全面评估复合材料在国防建设领域的应用，并深入探讨其技术特点、优势和挑战。
一、复合材料在军事装备中的应用1.1 陆军装备复合材料在陆军装备中的应用涵盖了坦克、步战车、装甲车辆等各类军事车辆。
由于其轻量化和高强度的特点，复合材料能够有效减轻装甲车辆的自重，提高机动性和燃料效率。
复合材料还能够提供更好的防护性能，增强装备在战场上的生存能力。
1.2 海军装备在海上军事装备中，复合材料的应用范围涵盖了军舰、潜艇、航母等各类舰艇。
复合材料具有良好的抗腐蚀性能和防水性能，能够提高舰艇的耐用性和航行寿命。
另外，复合材料还能够减轻舰艇的重量，提高速度和机动性。
1.3 空军装备在空中军事装备中，复合材料被广泛应用于战斗机、导弹、无人机等。
复合材料的高强度、低密度和优秀的机械性能使得飞行器能够具有更大的载荷能力和更高的机动性能。
复合材料还能够提供更好的隐形性能，减小雷达截面积，增加战机的隐蔽性。
二、复合材料技术特点和优势2.1 轻量化复合材料由纤维增强体和基体组成，相较于传统材料如钢铁和铝合金等，它具有更轻的重量。
这使得军事装备不仅能够提高机动性和燃料效率，还能够增加载荷能力和作战灵活性。
2.2 高强度和刚度复合材料具有优异的强度和刚度，由于纤维增强体的特殊结构和纤维与基体间的较好相容性。
使用复合材料制造的装备能够为军事部队提供更好的防护和攻击性能。
2.3 抗腐蚀和耐久性复合材料的基体通常是聚合物，具有良好的抗腐蚀性能。
这使得军事装备能够在恶劣的环境条件下长时间使用，提高军事行动的持久能力。
2.4 隐形性能复合材料的应用还能够提高装备的隐形性能。
由于其低雷达截面积和特殊的光学特性，装备在电磁探测和目视观察方面具有更好的隐秘性，减小了敌方探测到的概率。
复合材料的主要应用领域
20世纪80年代以来，荷兰、日本、前苏联也先后开展了芳纶纤维的研制开发工作。日本及俄罗斯的芳纶纤维已投入市场，年增长速度也达到20%左右。芳纶纤维比强度、比模量较高，因此被广泛应用于航空航天领域的高性能复合材料零部件（如火箭发动机壳体、飞机发动机舱、整流罩、方向舵等）、舰船（如航空母舰、核潜艇、游艇、救生艇等）、汽车（如轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶等）以及耐热运输带、体育运动器材等。
随着科技的发展，树脂与玻璃纤维在技术上不断进步，生产厂家的制造能力普遍提高，使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受，但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此，碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世，使高分子复合材料家族更加完备，已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨，年产值达1300亿美元以上，若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入，其产值将更为惊人。从全球范围看，世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长，而亚洲的日本则因经济不景气，发展较为缓慢，但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商PPG公司统计，2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%，年产量约200万吨。与此同时，美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国GDP增长率的2倍，达到4%~6%。2000年，美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关，各国的占有率变化很大。总体而言，亚洲的复合材料仍将继续增长，2000年的总产量约为145万吨，预计2005年总产量将达180万吨。
我国的热塑性树脂基复合材料的研究开始于20世纪80年代末期，近十年来取得了快速发展，2000年产量达到12万吨，约占树脂基复合材料总产量的17%，，所用的基体材料仍以PP、PA为主，增强材料以玻璃纤维为主，少量为碳纤维，在热塑性复合材料方面未能有重大突破，与发达国家尚有差距。
复合材料在军事上应用
复合材料在军工上的应用先进复合材料是比通用复合材料有更高综合性能的新型材料，它包括树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料和碳基复合材料等，它在军事工业的发展中起着举足轻重的作用。
先进复合材料具有高的比强度、高的比模量、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。
（1）树脂基复合材料树脂基复合材料具有良好的成形工艺性、高的比强度、高的比模量、低的密度、抗疲劳性、减震性、耐化学腐蚀性、良好的介电性能、较低的热导率等特点，广泛应用于军事工业中。
树脂基复合材料可分为热固性和热塑性两类。
热固性树脂基复合材料是以各种热固性树脂为基体，加入各种增强纤维复合而成的一类复合材料；而热塑性树脂则是一类线性高分子化合物，它可以溶解在溶剂中，也可以在加热时软化和熔融变成粘性液体，冷却后硬化成为固体。
树脂基复合材料具有优异的综合性能，制备工艺容易实现，原料丰富。
在航空工业中，树脂基复合材料用于制造飞机机翼、机身、鸭翼、平尾和发动机外涵道；在航天领域，树脂基复合材料不仅是方向舵、雷达、进气道的重要材料，而且可以制造固体火箭发动机燃烧室的绝热壳体，也可用作发动机喷管的烧蚀防热材料。
近年来研制的新型氰酸树脂复合材料具有耐湿性强，微波介电性能佳，尺寸稳定性好等优点，广泛用于制作宇航结构件、飞机的主次承力结构件和雷达天线罩。
玻璃纤维目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。
高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面，近年来民用产品也有广泛应用，如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。
石英玻璃纤维及高硅氧玻璃纤维属于耐高温的玻璃纤维，是比较理想的耐热防火材料，用其增强酚醛树脂可制成各种结构的耐高温、耐烧蚀的复合材料部件，大量应用于火箭、导弹的防热材料。
新型水泥基复合材料在军事工程中的
最近几场高技术局部战争都已表明，对弱小落后的国家来讲，提高军事工程防护等级及抗打击能力非常重要。
随着精确制导武器、新型钻地弹等开始在高技术战争中大量使用，对防护工程的威胁和破坏越来越大。
另外，从这几场战争可以看出，机场、桥梁及重要交通设施已成为战争初期受打击的对象。
因此，迫切需要研制开发具有高防护等级及战时快速抢修能力的新材料。
本文主要介绍高强超高强混凝土、MDF水泥材料、DSP水泥混凝土、RPC活性粉末混凝土、土聚水泥材料及磷酸盐水泥混凝土几种新型水泥基复合材料，并分析这些材料在军事防护工程和抢修抢建工程的应用前景。
一、防护工程用新型水泥基材料(一)xx、超xx混凝土随着高效减水剂及活性掺合料在混凝土工程中的应用，混凝土的强度等级得到了很大程度的提高。
目前，配制IOOMPa以上的混凝土对我们来说已经不是一件难事。
如80年代，军队××和地方××大学合作，在某基地成功进行了宽13m，高21m的防护大门施工，其抗压强度达到88．4MPa。
又如，部队××学院与地方××大学合作研究的高抗爆水泥基复合材料不但具有高抗压强度，还具有很好的韧性和抗爆性。
这些高强、超高强混凝土的开发使用大大提高了我军军事工程的防护等级。
实现混凝土高强化的途径可见图l。
(二)无宏观缺陷水泥材料(MDF)无宏观缺陷水泥材料(Macrodefect-free Cements，简称为MDF材料)，是1979年英国化学工业公司和牛津大学最早开始研究的。
MDF的抗压强度高达300MPa，抗弯强度150MPa，抗拉强度可达140MPa，弹性模量达50GPa，这是传统的水泥胶凝材料无法比拟的。
MDF的原材料中90％-99％是高标号的硅酸盐水泥或铝酸盐水泥，4％-7％的水溶性树脂，水灰比一般在0．20以下。
由于低水灰比，要使各种组成材料均匀混合，必须采用强力式高效剪切搅拌机，成型时则采用热压工艺。
新型复合材料在战车装甲上的应用
20世纪90年代
随着科技的发展，复合装 甲的性能得到进一步提升， 成为现代战车装甲的主流 选择。
02
新型复合装甲的优势与特性
高抗穿甲性能
01
新型复合装甲采用多层复合结构 ，能够有效抵抗高速穿甲弹的攻 击，提高战车的抗穿甲能力。
02
通过优化装甲材料的组合和排列 ，新型复合装甲能够更有效地吸 收和散射弹头的能量，降低对车 内设备和人员的伤害。
复合装甲中的陶瓷层具有高硬度和抗冲击性能，能够有效破 碎和散射弹头，降低对车内设备和人员的伤害。
制造工艺与成本
新型复合装甲的制造工艺相对复杂，需要采用先进的材料 制备和加工技术，因此成本相对较高。
随着技术的不断进步和规模化生产，复合装甲的成本有望 进一步降低，使其在战车上的应用更加广泛。
03
新型复合装甲在战车上的应用实例
非金属装甲
非金属装甲通常采用橡胶、聚乙烯 等材料，能够吸收部分冲击能量， 提高防护能力。
复合装甲的发展历程
01
02
03
20世纪50年代
复合装甲的初步概念出现， 人们开始意识到将不同材 料组合起来可以提高装甲 的保护效果。
20世纪70年代
复合装甲开始进入实用阶 段，一些国家开始在坦克 等战车上应用复合装甲。
轻量化设计
新型复合装甲采用高强度轻质材料，如陶瓷和复合装甲，能够显著减轻装甲重量 ，降低战车的整体重量。
轻量化设计有助于提高战车的机动性和作战能力，减少燃料消耗和运输成本，同 时减轻对车辆动力的要求。
良好的防弹性能
新型复合装甲具有良好的防弹性能，能够有效抵御不同角度 和速度的弹药攻击，提高战车乘员的生存率。
步兵战车
在步兵战车上应用复合装 甲，能够有效防御地雷和 简易爆炸装置的攻击，提 高人员安全性。
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化工复合材料在军事领域的应用经过一个学期的化工开发技术的学习，收获良多，学习了各种化工技术应用的原理、应用场合、未来前景等。
也学习了各种材料的应用现状和前景，我本人是个军事迷，对化工复合材料（如：隐身材料、智能材料等）在军事领域的应用很感兴趣。
鉴此，想写点这方面的文章。
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殊功能的功能材料。
结构材料包括金属材料和复合材料。
先进复合材料是指用高性能纤维及编织物增强不同基体所制成的一种高级材料。
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。
军用新材料是军用高技术的基础，谁能更快地开发和应用具有特定性能的新材料，谁就拥有最强大的技术潜力。
因此世界各国军事部门都把军用新材料的研究开发放在特殊的地位，各国的军用高技术计划无不以新材料作为其重要的内容之。
材料的复合化是材料发展的必然趋势之一。
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。
复合材料与其它单质材料相比具有高比强度、高比刚度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等优良的性能，倍受各国技术人员的重视。
因复合材料具有可设计性的特点，已成为军事工业的一支主力军，复合材料技术是发展高技术武器的物质基础，是现代精良武器装备的关键。
目前军用复合材料正向高功能化、超高能化、复合轻量和智能化的方向发展，加速复合材料在航空工业、航天工业、兵器工业和舰船工业中的应用是打赢现代高技术局部战争的有力保障。
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地应用。
随着复合材料技术不断发展，应用的结构部件已由次承力件发展到主承力件，而巳应用面逐步扩大。
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”、“株儒”等战略导弹，以及M—L、T—72、“豹”－－Ⅱ等坦克上，并取得了良好的效果。
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％。
隐形材料是特种功能复合材料的重要发展方向。
功能复合材料在军事领域的应用功能复合材料是指除力学性能以外还提供其他物理性能并包括化学和生物性能的复合材料。
功能复合材料设计自由度大，按功能一多功能一机敏一智能的形式逐步升级。
功能复合材料将具有电、声、光、热、磁特性的材料，按不同的应用进行组合匹配，得到不仅保持原有特性，还产生一些新特性或具有比原来更优越特性的材料。
现代化高技术常规战争极大地提高了武器的对抗性、精确性，未来的智能武器、隐形武器、电子战武器、激光武器以及新概念软杀伤武器等的设防、跟踪，使功能材料成为关键技术。
目前，功能复合材料涉及面宽，下面就军事领域较常用的功能复合材料做一简单介绍。
一些新材料应用例子：前不久被伊朗俘获的RQ-170“哨兵”无人侦察机。
美国全球鹰高空隐形战略轰炸机中国“翔龙”高空高速无人侦察机美国x-47b隐形轰炸机中国j-20隐身战略轰炸机隐身材料隐身材料是实现武器隐身的物质基础。
武器装备如飞机、舰船、导弹等使用隐身材料后，可大大减少自身的信号特征，提高生存能力。
声隐身材料包括消声材料、隔声材料、吸声材料及消声、隔声、吸声的复合体，主要用于新一代潜艇。
雷达隐身材料能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。
另外，一些由硅、碳、硼、玻璃纤维，以及某些陶瓷与有机聚合物构成的复合材料，有很高的机械强度，可用于制作部分结构件，如飞机蒙皮、雷达天线罩等，同时又具有隐身功能。
红外隐身材料主要用于车辆、舰艇、军用飞机及其他军用设施，使这些装备和设施的红外辐射与背景基本达到一致，敌人的红外探测器难以分辨。
用铝粉及含有二价铁离子的材料作为填充料，加到能透过红外线的粘结剂中，可构成红外隐身涂料。
可见光隐身材料通常由铝粉、多金属氧化物粉和有机物复合而成，或由掺杂的半导体材料构成，可形成与背景颜色相匹配的迷彩图案，满足可见光隐身的要求。
激光隐身材料用来对抗激光制导武器、激光雷达和激光测距机，要求这些材料对激光的反射率低可吸收率高。
对隐身材料来说，对某种探测手段的隐身性能好，往往对另一种探测手段的隐身性能就不好，即隐身材料的相容性问题。
为解决这一问题，研制了兼容型隐身材料，如雷达波、红外兼容隐身材料，红外、激光兼容隐身材料，雷达波、红外、激光等多种兼容的隐身材料，这是当前隐身材料的发展方向。
应用于隐身的现代隐身技术，除了热红外线和自身电磁隐身外，主要使用新型吸收波材料，即在飞机表面涂抹能大量吸收雷达波的新型介质材料，将雷达电磁波吸收，使雷达无法发现，纳米复合材料是隐身吸波材料研究的重要方向。
隐身材料有毫米波结构吸波材料、毫米波橡胶吸波材料和多功能吸波涂料等，它们不仅能够降低毫米波雷达和毫米波制导系统的发现、跟踪和命中的概率，而且能够兼容可见光、近红外伪装和中远红外热迷彩的效果。
为应付不同雷达的不同工作方式，现在的隐身飞机已经开始有选择地使用吸收材料。
目前，美、英等国正进行主动抵消技术的研究，即利用吸收材料先吸收大部分雷达波，剩下的少量的反射波再利用主动抵消技术将其全部抵消，雷达就会完全失去作用。
美国的F 一¨7战斗机采用6种吸波材料，机身机翼和V型垂尾外表面贴吸波薄板或铁氧体复合涂层，起到很好的隐身效果，在1991年的海湾战争中出动1000多架次而无一受损，在国际上引起了极大的反响，可见隐身材料在高技术战争中的地位。
隐形材料可以吸收大量的雷达波信号，从而达到防探测的目的。
它可以涂复在飞行器外表上，也可作为飞行器的蒙皮构件。
好的吸波材料可以吸收雷达波99％以上的能量。
海湾战争中使用的F—L17A隐形飞机，除了具有良好的隐形外形和进气道设计外，主要是涂复了良好吸波材料。
美国最新研制的新一代战斗机F－－22，也大量采用丁吸波材料，因而具有良好的隐形性能。
复合材料已广泛应用于飞机、火箭、人造卫星和国防等各个领域。
但复合材料的设计是一个复杂的系统性问题，它涉及环境载荷、设计要求、材料选材、成型方法及工艺过程、力学分析、检验测试、维护与修补、安全性、可靠性及成本等诸多因素。
对于飞机、火箭等军用材料减轻结构重量、提高有效载荷是设计者追求的永恒主题。
材料的设计应从最大限度的安全性、可靠性出发来考虑经济贡献，同时材料的选择应该满足复合材料设计中所提出的要求，符合军事工业领域的规范和要求；在设计军用复合材料及其结构时，必须进行系统的实验工作，了解并掌握复合材料及其结构在静载荷、动载荷、疲劳载荷及冲击载荷作用下，在室温、高温、低温、湿热、辐射和腐蚀等不同使用环境下的各种重要性能数据，为军用复合材料的设计提供科学的依据。
在兵器高技术的迅速发展过程中，先进军用复合材料是国际兵器高新技术发展的基础，应是多种学科的综合，复合材料整体化、优选化、智能化是未来高技术兵器发展的必然趋势。
军用复合材料正向着低成本、高性能、多功能和智能化方向发展，在未来的军事高技术领域有着举足轻重的地位，并具有十分良好的产业化前景。
军用新材料是军用高技术的基础，谁能更快地开发和应用具有特定性能的新材料，谁就拥有最强大的技术潜力。
因此世界各国军事部门都把军用新材料的研究开发放在特殊的地位，各国的军用高技术计划无不以新材料作为其重要的内容之。
智能材料智能材料是把传感器、致动器、光电器件和微型处理机等埋在复合材料结构中，具有感知周围环境变化，针对这种变化具有自诊断功能、自适应功能、自修复自愈合功能，且具有自决策功能的复合材料。
智能材料成为当前研究的新热点。
飞机上采用的智能结构是由各种智能材料制成的传感元件、处理元件和驱动元件组成的，而这3个组成部分相当于人的神经、大脑和肌肉。
格鲁曼公司将光导纤维埋人树脂基复合材料制成机翼以提高飞机效率，这些光导纤维能像神经那样感知机翼上因气候条件变化而引起的压力变化，根据光传输信号进行处理后发出指令，通过驱动元件驱动机翼前缘和后线自行弯曲。
驱动可通过电流由压电陶瓷变形来实现，也可通过磁场由磁致伸缩材料变形来实现，或通过加热由形状记忆合金发生位移来实现，还可应用于无人飞机上。
在磁致伸缩材料中，铁稀土合金具有最大的磁致伸缩效应。
智能材料压电陶瓷制成的传感器和驱动器可解决机翼和尾翼的颤振问题，例如F／A—JSE／F垂尾的振动试验表明，振动减少了8O%。
智能材料还将在其他领域发挥它的聪明才智，例如美国正在制造一种小型智能炸弹。
可使一架重型轰炸机同时精确攻击数百个独立目标，还准备给这种炸弹装上智能引信，巧妙地做到“不见目标不拉弦”。
在地面作战中，若要使坦克不被击中，除提高机动性能外。
更重要的是发展“主动装甲”，即能预先识别目标。
并利用诱饵触发和物理摧毁方法，破坏来袭兵器的由复合材料制成的合成系统，即在复合装甲中引入敏感、传感、微电子等材料和技术而构成的多功能智能材料系统。
将新的控爆材料，轻质多孔隔热、隔音、防火与防冲击材料用于坦克装甲车辆，就可以保证这些车辆中弹后能继续战斗。
总之，智能材料虽然尚处于早期开发阶段，但正孕育着新的突破和大的发展。
设计和合成智能材料需要解决许多关键技术问题，智能材料这一复杂体系的材料复合应能仿照生物模型，确保在设计的结构层次上将多种功能集于一体，建立起传感、驱动和控制网络，通过建立数学或力学模型，进一步优化。
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实际。
采用隐身技术，使敌方的探测、制导、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，起源在德国，发展在美国并扩展到英、法、俄罗斯等先进国家。
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，许多国家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M1A1坦克上采用了雷达波和红外波隐身材料，前苏联T－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、手性材料、导电高分子材料等逐步应用到雷达波和红外隐身材料，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，发达国家均把纳米材料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，预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。