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1、.;:夏材料技稀渗用斌丸万彝彭山孙蔺中杯组礴冬碗功能高分子材料在武器上的应用研究张振英(中国兵器工业第五三研究所)摘要介绍国外导电、压电、热电功能材料、智能材料、生物功能等高分子材料在武器上的应用研究与发展状况。关键词功能高分子、武器、应用研究智能化功能材料。目前国外已研制出许多功前言,,、、能高分子材料如导电材料防中子辐射隐,可,功能高分子材料诞生了半个多世纪身功能材料和生物高分子功能材料等对国至今尚无确切的定义。通常是指受热、光、电、防与武器现代化的发展起到重要作用。离子等物理化学刺激时所产生的质和量或其。材料中之一种变化而显示出的功能高分子材料
2、功能高分子除了在主链或支链含有功能官能2.1团,,相、导电功能材料或者基于分子的立体效应斥接近效应、分子量效应等高分子效应使材料本身具导电性功能高分子材料大致可分为两大,、、:,有高功能之外多通过薄膜化多孔化微形类一类是复合型导电材料另一类是分子结化、纤维化、复合化等一定形态来发挥功能。构本身具有导电性的导电高分子。前者是由武器用功能高分子材料大多是具有物理功能母体树脂与金属粉末、炭黑等导电性填料模的材料如导电、压电、热电、防辐射、防中子材塑而成,或者采用电镀、喷镀等方法在塑料制料等。品表面覆金属或涂敷导电性涂料。导电性功高技术现代化常规战争大大提高
3、了武器能塑料的用途以防止带电和除去静电为目的,、、,、、、对抗性未来的智能武器隐形武器电子的在半导体材料防带电材料导电性材料战争武器、激光武器、大功率微波武器以及新高导电性材料等多种领域应用。日本80年代,用导电,概念软杀伤武器的设防使功能材料成为关性功能塑料制作了电气雷管塞栓开键技术。据有关资料介绍,美国陆军准备设立辟了其在武器上的应用领域。,、飞常规兵器智能化和二十一世纪人工智能武器在武器系统中特别是坦克装甲车辆的研究计划,其目的是为未来的常规战争机等,装备了大量的电子设备,如坦克中的激—以智能机器人作战为主要形式的地面战光测距仪、液视仪、红外瞄
4、准装置和微处理机,,主要。争作准备武器系统的智能化表现为运等这些电子设备可供武器系统快速而准确,,载系统的自主多功能智能驾驶实施的智能地探测和识别目标并在远距离上极为准确,。。战场管理智能化兵器和技术装备该项计划地击中或摧毁目标然而电子设备的使用会的,,实施需要大量高性能功能高分子材料和产生大量的电磁波有的电子仪器可发射出42WorldPlastics14(1996)2w/cmZ的电。,高达10磁波能其施加电压时则发生形变物质的这种性质电磁波由电场和磁场构成。两者在对立称为压电性。具有这种压电性的高分子材料垂直区域中发射电磁波。当遇到导电的非金是由日
5、本发现聚偏氟乙烯具有压电性开始问属,,材料导电功能塑料时就部分地被反世的它作为一种换能材料越来越受到人们—。。射并吸收的重视导电的金属材料可对电磁波进行全部的压电高分子功能材料与无机压电材料相,,,:反射反射出的伪装物体亦形成辐射能量造比具有下列优点成与背景的对比度。而具有导电填料的塑料(1)密度和弹性模量低,声阻抗接近,,可对0、;8纬的电磁波进行反射20%的吸收水生物的值;导电功能塑料可有效地对高频电磁波进行防(2)导热率低,,护;一般采用对塑料进行喷镀金属添加金属(3)介电常数低、、,,块条粉末等方法进行也可采用导电填料(4)制造薄膜特别是大面
6、积薄膜较容如金属丝、石墨、炭黑、镀金属、玻璃纤维或玻易,富有柔性,即使受到冲击,弯曲也不会破,、、、。;璃球可用的导电金属有铜锌镍银等损:聚醋、尼。武器防护常用导电功能塑料有(5)机械加工性好龙、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸醋、聚武器用压电功能材料除具有优异的压电、。,还兼有热释,苯醚酚醛塑料等鉴于伪装材料需求轻质高特性外电效应和铁电效应等是强,。的使用性能最好选用塑料薄膜或泡沫塑一种很有前途的多功能新材料报道较多的料来作导电塑料.常用的塑料薄膜有聚乙烯、是高分子一一陶瓷复合体和聚偏氟乙烯。:、、。聚醋薄膜等泡沫塑料有聚氨醋聚醋聚氯(PvDF)压
7、电薄膜高分子一一陶瓷复合体乙烯和酚醛泡沫等。是由强介电性陶瓷和高分子复合而成的压电,即可用。,薄膜和泡沫材料成型后来制备复合材料它既保持了高分子的柔韧性又具伪装装置。一般以着色薄膜为上下表面层,以有陶瓷优良的压电性能。聚偏氟乙烯是由日泡沫塑料为夹层材料,形成相互叠加的复合本河合平司发现其驻极体有很强的压电性以结构。来,被作为一种换能材料受到世界各国的广在武,。器系统中装配上述结构的伪装装泛重视并积极开发研究并推广应用压电塑,置电磁波经过武器装备金属外壳被反射而料可用作压电引信、药筒、发射体用冲击传感,。衰减被衰减的电磁波能再经过这种塑料薄器等(见表1
8、)自PVDF压电薄膜实施以后膜进行二次,使电磁波基本上消就逐步取代了原来使用的无机陶瓷材料。反射并吸收,,失
