军事国防用纺织品范例

第一节：概述

（二）国防定义 国防，就是指国家为防备和抵抗侵略，制止武装颠覆，恐 怖分子等，保卫国家的主权、统一，领土完整和安全所进 行的军事活动，以及与军事有关的政治、经济、科技、外 交、教育等方面的活动。
第一节：概述
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（三）分类
军事和防御用纺织品可分为两类： 防护服装和单兵设备：作战服、防弹背心和防弹头盔、防 化服、背包、装备用背带、登山绳索等。 用于军工体系和防卫方面的纺织品：帐篷、掩蔽所、降落 伞、马具、缆绳、帆布和纺织复合材料（如帐篷等）
第二节：防弹衣

3、PBO纤维 是比芳纶更优异的新一代超级纤维，其冲击最大载荷和 能量吸收远远高于芳纶和碳纤维，因此可用以制作防弹头 盔、防弹衣、战斗机机身等。
第二节：防弹衣
新型防弹衣简介
(四）新型防弹衣简介
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1、防电子防弹衣 不仅能防弹，而且还能捕捉炮弹所发出 的信号，在几微秒内对信号进行修改，并发 送出去，使炮弹提前爆炸。 2、蜘蛛丝防弹衣 1997年初，美国生物学家发现，一种 名叫“黑寡妇”的蜘蛛，可吐出两种很高强 度的丝，一种丝的断裂伸长率为27%；另一 种丝，具有很高的防断裂强度，比“凯夫拉” 纤维的强度还高得多。这种蜘蛛网质地比钢 铁还坚韧而且非常轻巧，比合成纤维或生物 聚合体质量轻25%；具有强度大、弹性大、 柔软、质轻等优良性能，非常适用于防弹衣 制造业。
第二节：防弹衣


（二）防弹衣的分类



1、硬式防弹装甲。最初是由钢板或高强陶瓷制成的，其主要 原理是利用材料的高硬度和高强度来抵抗发射物的冲击，高硬 度使子弹冲击后变形，最终停留在防弹材料中。 2、软式防弹装甲。利用高模高强纤维制成的，如芳香族聚酰 胺、高强聚乙烯、高强聚丙烯等，质地柔韧 、重量轻。 3、软硬式防弹装甲。一般在软式防弹装甲前的预留夹层中根 据需要放置一定的复合材料、钢板或陶瓷防弹插板，以增大防 弹的功能，主要用于存在重火力的场合。 4、液态性防护服。二十一世纪，被形容为“液态性防弹服” 的STF技术是由混于非蒸发性液体（乙二醇和聚乙二醇之类的 剪切增稠液体）中的硬质硅胶纳米颗粒的作用，浸渍于织物纤 维的STF材料，在通常低能量的状态，即未受到撞击时，它正 常流动；当受到触发或碰撞，其纳米颗粒材料就变硬，提供无 法估量的防护作用。
第三节：阻燃织物及纺织品



３、其他阻燃高温纤维 包括芳香族聚酰胺纤维、酚醛纤维、丙烯酸、聚丙酰胺 共聚纤维。 他们除了阻燃耐高温这一特点外，各自还具有其他特殊 性能，以上多数属于芳香族高分子物质，具有优良的耐高 温阻燃性能。 可用于各种工业滤布、飞机部件、阻燃地毡、体育用品 以及某些特殊用途等。
第二节：防弹衣




①
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③
2、超高分子量聚乙烯纤维 其又叫高强PE纤维，是当今世界上屈 指可数的高科技纤维之一。 其强度是碳纤维和芳纶1414的两倍， 是目前制造防弹衣的主要材料。 主要用途有： 绳索类。因为聚乙烯强度高、模量高、 密度小、耐腐蚀性好。 防弹材料。由于它具有优良的吸收冲 击的本领，纤维的可加工性好及特别小的 密度使它在作防弹或防切割衣服方面具有 其他纤维无法比拟的优点。 用作复合材料的增强材料。
新型防弹衣简介


3、仿生防弹衣 仿生防弹衣采用具有松塔和鹿角等生物的属性制作的。 穿上这种防弹衣的士兵，将可以抗风雨、防子弹。 因为 ，松塔能有效地对付潮湿，当大气湿度下降，松塔 的鳞状叶子便会自动张开进行“呼吸”。 利用类似松塔结构的人造纤维系统，组成新的纤维结构， 能适应外界自然条件的变化。
军用舟桥

网架实心舟是一种采用复合材料管材网架作力结构、内 部填充发泡材料做成的军用桥器材的舟体，其钢质空心舟 无法比拟的抗沉性能和耐腐蚀性能，而且自重较轻，使用 寿命更长，工艺流程简单，生产方法简单高效。
第三节：阻燃织物及纺织品



（一）定义 （二）阻燃、耐高温纤维应具备的条件 （三）纤维纺织品的阻燃机理 （四）阻燃性能的测试方法 （五）几种常见的阻燃纤维
第三节：阻燃织物及纺织品
（一）定义

阻燃织物是指接触火焰或炽热物体时能防止本身被点 燃或延缓并终止燃烧的织物。 1、在高温下能保持常温时的力学性能，长时间暴露在 高温环境下，不发生热裂解； 2、应具备一般纤维的材料加工性能，一般来说，应 能适用于200℃的高温，极限氧指数在27%以上，具有难 燃、防火耐热的性能。

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第二节：防弹衣


（一）防弹衣的防护机理 （二）防弹衣的分类 （三）防弹材料 （四）新型防弹衣简介
第二节：防弹衣
（一）防弹衣的防护机理
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1）是将弹体碎裂后形成的破片弹开; 2）是通过防弹材料消逝弹头的动能。 研究表明，软体防弹背心吸收能量的方式有以下5种： 织物的变形，包括子弹入射方向的变形和入射点临近区域的 拉伸变形； 织物的破坏，包括纤维的原纤化、纤维的断裂、纱线结构的 解体以及织物结构的解体； 热能，能量通过摩擦以热能的方式散发; 声能，子弹撞击防弹层后发出的声音所消耗的能量； 弹体的变形。
第三节：阻燃织物及纺织品
（五）几种常见的阻燃纤维
① ②
③ ④
１、芳香族聚酰胺纤维。 其主要品种有芳纶13、芳纶14、芳纶1414、芳 纶1313。 ２、聚丙烯腈氧化纤维。 是生产碳纤维的中间产品，其含碳量在60%左 右，LOI值可达60%，具有优良的阻燃性，直接与火 焰接触不熔融黏着，在瞬间能耐1300℃以上的高温， 有自熄性，燃烧后仅碳化，具有优良的稳定性。由 于它的分子结构本身所赋予的，而不像一般纤维靠 添加阻燃化合物，因此，其产品具有永久性的耐燃 性，所以LOI值高和永久的耐燃性是它的两大特点。
军事国防用纺织品
庹伟成
主要内容
一、概述 二、防弹衣 三、阻燃织物及纺织品 四、军工武器类

第一节：概述

（一）引言 （二）国防定义 （三）分类
第一节：概述




（一）引言 “1977年前的3422年中，在全世界范围内，只有268年没有 军事冲突”。这个事实表明了军事和国防用纺织品的重要意义。 长期以来，纺织品对武装力量来说，被认为是“仅次于钢铁工 业”的最重要的必不可少的工业之一。 美国国防部在其财产目录中约有10000个项目部分地或全部 和纺织品有关，其中约有300项是“作战必需品”，如军（制） 服、防护服、降落伞、针织套衫、袜子、手套、被单、沙袋、 毯子和医院供需品。 士兵和平民相比，暴露在室外环境的时间较长，平民、室外 人员以及和平时期的战士，在室外活动的时间比重分别是3%、 8%和20%，存在着差异。所以对军用服装要求特别苛刻，其设 计、研制和被认可的时间比民用服装要长的多。
第二节：防弹衣
（三）防弹材料



1、芳纶纤维 芳纶是一种高科技合成纤维。优 势：使背心重量轻、体积小，显著改 进防弹性能。 芳纶1414有极高的强度，是优质钢材 的5~6倍，模量是钢材或玻璃纤维的 2~3倍，韧性是钢材的2倍，而重量 仅为钢材的1/5。 因此被大量应用于国防军工等尖 端领域。如防弹衣、防弹头盔、防刺 服、排爆服、高强度降落伞、防弹车 体、装甲板等。
第三节：阻燃织物及纺织品

５.提高裂解温度 在纤维大分子中引入芳环或芳杂环，增加大分子链间的 密集度和内应力，提高纤维的耐热性；或通过大分子链交 联环化，改变纤维分子结构，提高炭化程度，抑制热裂解， 减少可燃性气体的产生。
第三节：阻燃织物及纺织品
（四）阻燃性能的测试方法
１、基本试验方法 指测定材料的燃烧广度（炭化面积和毁损长度）、续燃时 间和阴燃时间的方法。一定尺寸的试样，在规定的燃烧箱里用 规定的火源点燃１２ｓ除去火源后测定试样的续燃时间和阴燃 时间，阴燃停止后，按规定的方法测出毁损长度（炭长）。 ２、极限氧指数法 试验时将试样垂直放于玻璃烟囱中间，控制氮氧混合比 例，观察能使织物燃烧所需氧气的最小体积分数，即为该样品 的氧指数ＬＯＩ。 ＬＯＩ＝［Ｏ２］／［Ｏ２］＋［Ｎ２］Ｘ１００％
空军用


飞机机身结构和内部部件通常采用纺织复合材料制造， 这大大减轻重量。美军AV8B飞机使用的碳纤维增强纤维 增强复合材料占结构总重的26%。 F13战斗机的硼纤维增强环氧树脂外层材料比钛制外 层轻20%，使整个飞机重量减轻几百千克。
海军用

美国海军Mark46鱼雷中采用复合材料推进器，其性 能优于锻铝材料制推进器，并降低生产成本55%，令外还 具有质量轻、化学惰性和声学特性方面的优点，如电子侦 察不易发现。
第三节：阻燃织物及纺织品

３、表面燃烧试验法 对于铺地纺织品，可用热辐射源法或片剂法。热辐射源 法是用一块可燃气为燃料的热辐射板，与水平放置的铺地 试样成３０°倾斜，并面向试样。由热辐射板作出标准辐 射热通量曲线，而后按规定的方法点燃试验，测出试样的 临界辐射热通量ＣＨＦ和试样特定位置上的３０ｍｉｎ辐射 热通量值，片剂法是用六亚甲基四胺片剂作火源，测量炭 化面积。
第四节：军工武器类




（一）纺织复合材料广泛用于军工装备和军事构件。 例如： 玻璃钢具有良好的抗磁、隔音、电绝缘性和不反射雷达波 等特点，特别适合军事装备， 广泛用于扫雷艇和巡逻艇等。 碳纤维和芳纶增强复合材料具有高的比强度，可替代钢材 和铝材料等金属制作军工构件， 如战斗机和装甲车等。
第三节：阻燃织物及纺织品



３、吸热作用 某些热容量高的阻燃剂在高温下发生相变或脱水、脱卤 化氢等吸热分解分解反应，降低了纤维材料表面和火焰区 的温度，减慢热裂解反应的速度，抑制可燃性气体的生成。 如三水合氧化铝分解时可释放出水，需要消耗大量的脱水 热；水转变为气相，也需要吸收大量的热。 ４、熔滴作用 在阻燃剂的作用下，纤维材料发生解聚，熔融温度降低， 增加了熔点和着火点之间的温差，使纤维材料在裂解之前 软化、收缩、熔融，成为熔融液滴滴落，大部分热量被带 走，从而中断了热反馈到材料上的过程，最终中断了燃烧， 使火焰自熄。
（二）阻燃、耐高温纤维一般应具备的条件


第三节：阻燃织物及纺织品
（三）纤维和纺织品的阻燃机理


１、覆盖层作用 阻燃剂受热后，在纤维材料表面熔融形成玻璃状覆盖层， 成为凝聚相和火焰间的一个屏障，这样既可隔绝氧气，又 可以阻止可燃性气体的扩散，还可阻挡热传导和热辐射， 减少反馈给纤维材料的热量，从而抑制热裂解和燃烧反应。 ２、气体稀释作用 阻燃剂吸热分解后释放出不燃性气体，如氮气、二氧化 碳、氨、二氧化硫等，这些气体稀释了可燃性气体，或使 燃烧过程供氧不足。另外，不燃性气体还有散热降温作用。