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1、军事国防用纺织品军事国防用纺织品姓名：周春香学号：2012327100121目录军用服装2军工装备武器用4地面军事目标伪装3概述11. 概述 在产业用纺织品中, 军事用纺织品所占比例并不大, 但是, 对于军队来说, 纺织品却具有举足轻重的作用, 是仅次于钢铁材料的第二大军需装备品,是保证战斗力的基础。2.军用服装军用服装:通装、特装作用：以前：抵御风、 雪、雨、 严寒、 酷暑等恶劣天气的影响；现在：美观、 防寒御冷、 调温、 调湿、 调气；防火、 防弹、 防侦视、 伪装性能以及最大限度地抵御常规战争及核、 生物和化学战争危险。军用服装分类防弹服&防弹头盔生化防护服其他作战服2312.1防弹服防

2、弹服是在特定的环境下 , 为了保证人的生命安全而穿着的一种个体防护装备。 它能够有效地防护各种弹道发射物给人体带来的损伤。防弹服的分类w 根据材料分： 硬质防弹服 软质防弹服： 以高性能纤维为服料制作，质地柔韧、 质量轻、 可设计性强以及可以实现大面积防护，防弹效果好。软质防弹服防弹原理w 防弹服通过吸收和耗散弹体的动能， 有效的保护人体受防护部位 。w 软质防弹服防弹途径： 防弹服将弹体碎裂后形成的破片弹开， 防止弹体碎片对人体的伤害； 通过防弹材料消释弹体的动能，防弹层在受侵彻过程中的变形、 破坏， 消耗弹体破碎的动能。防弹衣吸收能量的方式(1)材料的变形;(2)材料的破坏; (3)产生热

3、能; (4)声能; (5)弹体的变形w 其防弹能力可以由公式 （ 1 ） 表征：w R 2 =WC （ 1 ）式中： R 为防弹性能； W 为断裂能量吸收率； C 为纤维中的声速。 C 由纤维的模量和韧性决定，模量越高， 韧性越好， C 就越大， 防弹性能就越好。常用防弹材料以前：防弹背心采用多层防弹尼龙织物, 其主要缺点是太重, 弄湿后防弹性能变差, 容易形成不透气层。目前：用得最广泛的防弹材料以碳纤维，芳纶、 超高分子量聚乙烯纤维和液晶聚合物基材纤维 (包括 PBO纤维 )为主。2.1.1碳纤维w由石墨微晶构成， 其含碳量高于 90 。w物理化学性能优良：强度和模量高， 断裂伸长小， 无蠕

4、变， 耐疲劳性好；w 缺点： 断裂伸长率太小， 断裂功较小;吸收弹体动能性能较差，易损伤， 防弹能力较差。 2.1.2芳纶芳纶是一种高科技合成纤维。对位芳纶：防火耐热、 高强高模特性。优势：使背心重量轻、 体积小，显著改进防弹性能。对位芳香族聚酰胺纤维 目前在防弹领域应用较为广泛的是对位芳香族聚酰胺纤维，由线型芳香族聚合物制备而成。 其主链大分子通常呈现高度规则性、 沿大分子轴向排列， 取向度高， 形状为棒状结构；在大分子链中存在较强的共价键和较弱的氢键； 在酰胺基中， 氧原子和氮原子电子会产生共轭效应， 具有良好的物理化学性能。 Kevlar 纤维w 最具代表性的是 Kevlar 纤维（美国

5、杜邦公司研制出一种新型复合材料聚对苯二甲酰对苯二胺，属于芳纶复合材料 ）。Kevlar 纤维合成过程Kevlar 纤维特性w 断裂强度高， 较高的模量和断裂伸长， 其吸收能量的能力较碳纤维有很大的提高 。 w 使用的温度范围较宽 （ -196250） ； w 良好的绝缘性和抗腐蚀性； w 其声速 C 值也较大， 具有优良的防弹性能；w 对水分和紫外线较为敏感。2.1.3超高分子量聚乙烯（ UHMWPE ）w UHMWPE 结晶度高， 大分子主链结合强度高的特点使其具有很高的强度和模量： UHMWPE纤维的比强度比芳纶高 35 ， 比碳纤维高 50 ； 比模量仅低于碳纤维， 是芳纶的 2.5 倍

6、。2.1.4 PBOPBO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。w PBO 基体的合成： 4, 6-二氨基间苯二酚盐酸盐新单体和对苯二甲酸单体, 以多聚磷酸( PPA) 为溶剂、 在脱水剂 P 2 O 5 存在下缩聚。反应式:2.1.5其他防弹材料 复合防弹材料：在防弹产品体系中使用混杂结构材料日益增多。混杂结构复合材料可弥补单一材料的不足, 体现出优良的综合性能。w 纳米防弹材料，生物防弹材料： 纳米材料、 生物材料也是防弹材料的重要发展方向。国外开发出一种添加纳米 SiO x 的环氧树脂材料,

7、 其强度、 韧性、 延展性都得到大幅度的提高,使开发更高性能的防弹衣成为可能。2.2 生化防护服 现代战争中, 各种新型火炮和化学、 核、 生物等大规模杀伤性武器的威胁已经远远超过普通兵器,因此, 生化防护服就成为单兵装备中的必备服装。生化防护服的常用材料有活性炭体系、 纳米材料、复合材料、 生物纤维等。生化防护服的分类w 活性炭体系活性炭体系w 纳米材料纳米材料w 复合材料复合材料w 生物纤维生物纤维2.2.1 活性炭材料防护原理防毒机理：铺展一 防液渗透一 吸附 在防毒的同时,人体产生的汗液蒸气和热量向外散发能满足防护性能与穿着舒适性的基本平衡。w。不规则结构，官能团活性炭表面能大孔壁分子

8、作用吸附态分子高压体系吸附质到达吸附位扩散路径短，活性炭驱动力大吸附质增加2.2.2纳米材料目前, 大多数的防护服防护功能较强, 但是体积大、 厚、 重成为难以克服的缺点。一些纳米微粒具有很强的吸附能力, 将其添加到生化防护服的材料中, 将会提高吸附和催化分解能力, 并且减轻重量。w 狭义上， 纳米材料是指粒径在 0.1100nm 范围内，具有特殊物理化学性能的材料。w 广义上， 纳米材料是指在三维空间 中 至 少 有 一 维 长 度 在 0.1 100nm 范围内或具有纳米结构的材料。w 当小粒子尺寸进入纳米数量级时， 粒子本身和由它构成的纳米材料具有许多传统固体不具备的特殊性质， 它本身的

9、一些物理化学性质就会发生突变。纳米材料的表面效应w 表面效应（又称界面效应）是指纳米颗粒的表面原子数占总原子数的比例随粒径的减小而迅速增加所引起的性质上的变化。 w 这使纳米材料在催化、吸附等方面具有常规材料无法比拟的优越性。将纳米技术运用到纤维中w将纳米颗粒添加到纤维材料中进行复合而制成复合面料。w将纤维材料直接制成纳米纤维， 然后再编织成布。 2.2.3 复合材料 纤维复合材料是生化防护服的重要的发展方向。 美国伊利诺伊大学发明了一种碳纤维, 有高强韧性, 同时有很强劲的吸附能力, 能过滤有毒的气体和有害的生物, 可用于制造防毒衣、 面罩、 手套和防护性服装等; 美国海岸警卫系统开发出的一

10、种全封闭的防化学剂套装由含氟聚合物 /芳族聚酰胺复合材料制成, 用于防御化学剂泄露场所。2.2.4 生物纤维 生物工程在防护服中的应用也是很有潜力的。 美国正在研究一种由多种聚合物组成的防护服材料, 由于置入了可销毁病原体的生物物质结构单元, 因而具有自动解毒的功能; 法国已研制成功一种可以灭菌的生物纤维, 可制成生物酶防毒服, 它将是防毒服技术上的重大进展。2.3其他作战服 着力于作战服的信息化、 智能化和多功能化改造。 新型防护服广泛采用国际上先进的纳米技术、 抗菌防臭材料和新型降温材料, 具有防寒、 防潮、 抗菌、 阻燃、 降温等功能。 舰艇官兵穿上这种防护服可降低体能消耗, 预防皮肤病

11、, 延长有效工作时间。海军新型舰艇系列防护服3.地面军事目标伪装伪装 ：v在目标的外表面涂敷各种大小斑点和条带等图案 ,改变目标的光学特性;v使用不透明或散射屏蔽物、网、烟幕和悬浮干扰物等方法来减少目标被光电侦察仪器发现的概率。伪装的基本原理： 减少目标与背景在光学、热红外、微波波段等电磁波的散射或辐射特性的差别 ,以隐蔽目标或降低目标的可探测特征; 模拟或扩大目标与背景的这些差别 ,以构成假目标欺骗敌方。它的一般结构为它的一般结构为在一种塑料薄膜在一种塑料薄膜上镀上一层金属上镀上一层金属 ,然后在其上面覆然后在其上面覆盖一层有颜色的盖一层有颜色的聚合物薄膜。聚合物薄膜。纺织品作为纺织品作为基

12、布，表面基布，表面涂敷涂料。涂敷涂料。设置在目标附近设置在目标附近或外加在目标之或外加在目标之上的防探测材料上的防探测材料 ,具体形式有各种具体形式有各种伪装伪装网和伪装覆盖物网和伪装覆盖物等。等。伪装涂料w 采用迷彩伪装涂料将目标的外表面涂敷成各种大小不一的斑块和条带等图案 ,防可见光探测 ,紫外光、近红外和雷达的探测。w 改变目标的外形轮廓 ,使之与背景相融合 ,减小军事目标与地形背景之间的光学反差 ,以降低被发现概率。光学伪装涂料的发展w 早期的光学伪装涂料都是利用简单的颜料、染料和粘合剂配制而成。 如前苏联陆军在二次大战期间使用的胶质伪装涂料，它由粘木胶、兽皮胶和酪素胶等胶质粘合剂与颜

13、料、水配制而成。w 后来，光学伪装涂料形成了溶剂型和水性两大涂料体系。 溶剂型：醇酸、过氯乙烯或硝基体系涂料；丙烯酸和聚氨酯涂料。 水性：可用溶剂或水除去表层伪装膜，不会伤及下层的永久性漆膜。w 新一代伪装涂料是能够兼容可见光 - 近红外- 热红外波段的涂料。 通过控制涂料的原料配方可以控制可见光 - 近红外- 热红外三段迷彩的斑点尺寸及反差。PS：红外伪装技术：降低或改变目标的红外辐射特征，从而实现目标的低可探测性。近红外伪装：目标与背景的亮度差别是主要暴露征候。中远红外伪装：主要暴露征候则是温度差别。 3.1 光学伪装涂料设计w 光学伪装涂料：主要由成膜物质、颜料、填料、功能助剂、溶剂等成

14、分组成。w 设计应遵循两大原则： 满足特定的物理机械性能和使用要求； 实现涂层与典型背景地物在颜色与光谱反射特性上的一致性，达到“同色同谱”的要求。3.2中远红外伪装涂料技术的应用w中远红外伪装涂料具有与背景相似的颜色和较强的红外辐射控制能力，从而在热红外图像上形成不同的亮暗斑点分布，达到歪曲、分割、变形目标的红外辐射特征的目的。中远红外伪装涂料的分类w根据红外辐射控制机理的不同 w可分为: 红外发射率伪装涂料 热控涂料 隔热涂料红外发射率伪装涂料w在军用目标表面采用高、中、低不同红外发射率的伪装涂料，可使军用目标表面的红外辐射呈现出不同的强度级差，从而在热红外图像上形成不同的亮暗斑点分布。w

15、技术关键： 红外低发射率颜料 红外透明成膜物质3.3 热控涂料w 热控涂料又称温控涂料，是一类用于调节目标表面中远红外辐射特性，从而控制表面热平衡温度和降温速率的功能性涂料。3.4 隔热涂料w通过在目标表面形成连续的、具有一定强度的涂层来调节表面的热平衡温度，满足隔热、保温要求。w军用目标内部通常具有热源，采取恰当的隔热措施，通过增加表面的总热阻来降低表面温度，提高红外伪装效果。4 军工装备武器用单兵用装具等战机，装甲车等4.1 军事装备w 军事装备中, 如帐篷、 车罩和炮衣、 装备用带、 燃油箱、 降落伞和其他空投器材等,都需用很多纺织产品。w 这些纺织品同样也体现了军用纺织品的信息化、 高科技化、 多功能化的发展趋势。4.2军工武器类 纺织复合材料广泛用于军工装备和军工构件,例如玻璃钢具有良好的抗磁、 隔音、 电绝缘性能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, 可替代钢材和铝材等金属制作军工构件, 如战斗机和装甲车等。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鹞式( H arrier)飞机使用的碳纤维增强复合材料占结构总重的 26 % 。 F14战斗机的硼纤维增强环氧树脂外层材料比钛制外层轻 20 % ,