资讯频道
首页
>
技术文库
>
正文
警用装备新材料的创新发展
特种装备网 发布时间:2018-12-20 浏览量:10845
分享到:

引言

警用装备是指公安系统为维护国家安全稳定和人民生命财产安全等主要任务所需的装备。综述所涉及的的范围主要是与特种纤维及其先进复合材料相关的新材料。近年来这些关键材料的研发取得了重要进展,为未来的创新发展奠定了基础,使警用装备朝轻量、高性能、多功能、智能化及低成本的方向发展。以下就防护材料、打击罪犯及抢险救灾所需装备、临时救护所需新材料及新型破案仪器设备等的创新发展,作简要简介。

1 防弹材料的创新动向

1.1 传统高强高模纤维向超高性能和适应不同用途个性化发展

由于工艺技术上的不断创 新,使传统的对位芳酰胺 (P-AR)、超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)等纤维的防弹性能提高20%~30%,并实现20%以上的轻量化。杜邦公司的Kevlar类纤维,在过去的15年间共开发出14种适应不同应用领域的个性化品种。

帝斯曼(DSM)的UHMWPE纤维因研发超高性能、高防切割和低蠕变新品种,获法国JEC3大奖项。

东洋纺和我国浙江理工大学开发出防紫外光的PBO(聚对亚苯基苯并双恶唑)纤维,为未来的发展奠定基础,我国开始迈入100t/a级的产业化生产。

俄罗斯的防弹纤维品种拓展很快,已备齐SVM、ARMOS、RUSAR、ARTEC等品种,每种又派生系列型号,满足不同领域的需求。

我国的芳纶III由于生产规模的逐步扩大、产品质量的逐渐稳定,已扩大应用于航天和兵器等领域。

1.2 新品种防弹纤维不断介入

可乐丽的聚芳酯(LCP)纤维Vectran,因大大缩短了热处理工序的时间,降低了生产成本,从而以其低吸湿率、耐候性好、强度超过P-AR纤维等优势,介入防弹领域。KB-セレソ公司生产的细纤度LCP纤维,纤维强度高达30cN/dtex,扩大了在防弹领域的品种。四川晨光化工研究院有限公司在小试规模 上己研制出相当于M-5纤维的新品种,除压缩强度具纤维之冠外,其高强(>5GPa)高模特性也可介入防弹领域。蜘蛛丝和人造蜘蛛丝因其高强、高韧性和断裂伸长,也已在防弹领域试用。

1.3 超高性能碳纤维和高伸长率碳纤维的即将产业化 ,使新一代碳纤维从原脆性材料 变为防弹材料东丽新近发表的“T2000”聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CF),强度竟高达60GPa,相当于T1100的9倍,断裂伸长率2.5%以上,势将成为未来防弹纤维之王。它将是未来超级坦克、火箭、导弹、空天武器等杀手锏的新材料。

日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)部署了未来3~5年将实现产业化的低成本 PAN-CF蓝图,如图1所示,其中高伸长率(>2.5%)PAN-CF,便是未来低成本防弹的新家族。

警用装备新材料的创新发展


1.4 复合材料纤维开始小批量生产,附加了防弹纤维的新性能和功能所谓复合材料纤维(CMF)是指在纤维纺丝原液中添加微量碳纳米管或条状石墨烯等,而在纺丝后的纤维内部形成取向的纳米纤维,使P-AR、UHMWPE和HPAN原丝等增加了耐热性、阻燃性、防静电性、降低蠕变等,目前已经小规模产业化。

2 消防战斗服及相关设备

2.1 消防服的面料趋于多样化发展

消防服所用面料都是些抗燃纤维、耐高温阻燃纤维及其混纺织物。根据不同国家生产的产品,当地及其周边地区便采用本国或本盟国的产品,如美国选用间位芳酰胺(M-AR)纤维Nomex或抗燃纤维(密胺-甲醛交联纤维),法国及周边国家采用聚芳酰胺-酰亚胺(PAM-IM)纤维,英国、德国和日本多选用聚丙烯腈预氧化纤维(POF)与Nomex或Conex混纺织物等,以取长补短,也有选用P-AR与POF混纺织物等。

我国可用于消防服的耐高温纤维有M-AR、POF、芳砜纶、聚恶二唑(PODZ)、PBO等纤维。在国外,每个消防队至少要配备一套消防战斗服,而我国的差距较大。

2.2 高压水龙头及云梯

随着全球高楼大厦越来越多,越来越高,防火救灾问题愈来愈突出。继迪拜800m高的迪拜塔建成后,里雅得正建l000m摩天楼,我国最高楼    已超过600m。为此,消防云梯须采用轻质、高强高模、耐高温、阻燃的碳纤维复合材料(CFRP)制的装备。

超高压设备也有选用CFRP制品,同时配备超高强纤维制的耐超高压喷水管,多采用P-AR或PBO纤维,也有采用UHMWPE纤维,但不能离火太近。

分享到:
[来源:高科技纤维与应用责任编辑:何强]
官方微信号:tezhongzhuangbei
立即关注特种装备网官方微信,
第一时间了解行业权威资讯和商机信息!
官方微博:特种装备网
关注我们,了解实时动态,与我们互动!
《特种装备采购指南》DM广告杂志直接投放全国公、检、法、司、安、武警和军队等系统后勤、财务装备、科技等部门及特种装备行业厂商。
Copyright 2007-2019 © 版权所属:特种装备网 关于本站 专家委员会 联系我们 媒体报道 帮助信息 法律声明 版权所属 诚聘英才 站点导航
中华人民共和国增值电信业务经营许可证:浙B2-20080022业加盟合作QQ:342753074府部门采购受理QQ:1352421922备通VIP①群:39626019
本网常年法律顾问团:童松青律师(浙江金道律师事务所合伙人 0571-87822797) 章碧珍律师(浙江一墨律师事务所主任 0571-89939999) 柴善明律师(浙江六和律师事务所副主任 0571-87206832)