隐形材料在生活中的应用

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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划隐形材料在生活中的应用高分子材料在各方面的应用石油131李可心高分子材料:以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。高分子材料的来源是:高分子材料按来源分为天然、半合成和合成高分子材料。天然高分子是生命起源和进化的基础。人类社会一开始就利用天然高分子材料作为生活资料和生产资料,并掌握了其加工技术。如利用蚕丝、棉、毛织成织物,用木材、棉

2、、麻造纸等。19世纪30年代末期,进入天然高分子化学改性阶段,出现半合成高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂,标志着人类应用合成高分子材料的开始。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。一般将高分子材料按特性分为五类,即橡胶、纤维、塑料、胶粘剂、涂料。橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小,分子链柔性好,在外力作用下可产生较大形变,除去外力后能迅速恢复原状,有天然橡胶和合成橡胶两种。天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯;合成橡胶的主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等。天然橡

3、胶因其具有很强的弹性和良好的绝缘性、可塑性、隔水隔气、抗拉和耐磨等特点,广泛地运用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面,如交通运输上用的各种轮胎;工业上用的运输带、传动带、各种密封圈;医用的手套、输血管;日常生活中所用的胶鞋、雨衣、暖水袋等都是以橡胶为主要原料制造的,国防上使用的飞机、大炮、坦克,甚至尖端科技领域里的火箭、人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等都需要大量的橡胶零部件,目前,世界上部分或完全用天然橡胶制成的物品已达7万种以上,其中轮胎的用量要占天然橡胶使用量的一半以上。相比于天然橡胶,合成橡胶中有少数品种的性能与其相似,大多数与天然橡胶不同,但两者都是高

4、弹性的高分子材料,一般均需经过硫化和加工之后,才具有实用性和使用价值。合成橡胶在20世纪初开始生产,从40年代起得到了迅速的发展。合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面,但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能,因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。拿丁基橡胶来说,其用于制作各种轮胎的内胎、无内胎轮胎的气密层、各种密封垫圈,在化学工业中作盛放腐蚀性液体容器的衬里、管道和输送带,农业上用作防水材料。再如合成橡胶中的佼佼者-硅橡胶,它具有良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性,且无味无毒,不怕高温、严寒,因此在现代医学中广泛发挥了重要作用,如制造的硅

5、橡胶防噪音耳塞、硅橡胶胎头器吸引器、硅橡胶人造血管、硅橡胶鼓膜修补片,此外还有硅橡胶人造气管、人造肺、人造骨、硅橡胶十二指肠管等,功效都十分理想。另一种广泛应用的高分子材料便是纤维。纤维分为天然纤纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料,经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高,一般为结晶聚合物。纤维在各行各业中可算得上是“热门人物”,其最早用于纺织业中,日常生活中的衣物用品大多采用纤维做材料不仅穿得舒服,且御寒防晒。而如今纤维更大的作用早已不仅停留在日常穿着,它在军事、医用、环保等领域也已有举足轻重的作用。如碳纳米管可用作电磁波吸收材料,

6、用于制作隐形材料、电磁屏蔽材料、电磁波辐射污染防护材料和吸波材料,由于其物质的可降解性,在医用上,聚乳酸或者脱乙酰甲壳素纤维制成的外科缝合线,在伤口愈合后自动降解并吸收,直接避免手术后的拆线;在环保上,聚乳酸作为可完全生物降解性塑料,越来越受到人们重视。在建筑领域上,防渗防裂纤维可以增强混凝土的强度和防渗性能,纤维技术与混凝土技术相结合,可研制出能改善混凝土性能,提高土建工程质量的钢纤维以及合成纤维,前者对于大坝、机场、高速公路等工程可起到防裂、抗渗、抗冲击和抗折性能,后者可以起到预防混凝土早期开裂,在混凝土材料制造初期起到表面保护。另外,随着生物科技的发展,一些纤维的特性可以派上用场,如类似

7、肌肉的纤维可制成“人工肌肉”、“人体器官”等,是人体组织良好的替代材料。当代生活中,有一种高分子材料更是占据了材料的半壁江山,那就是塑料。塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分,再加入填料、增塑剂和其他添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料;按用途又分为通用塑料和工程塑料。塑料的应用在生活中随处可见,小到塑料袋、各种机械器具,大到工程、航空,毫不夸张的说,塑料已经成为世界的一部分。抛开其他用途,这里对其最新的应用做以介绍:透明塑料制成整体薄板车顶。薄板车顶的新概念基于透明灵活的聚碳酸酯或硅树脂材料,可以被永久性地塑

8、造成单个的聚碳酸酯薄板,也可作为可折叠铰链和封条。拜耳材料科技研发的原型总共配备了四个灵活的薄板部件,形成了四扇“顶窗”,每扇窗都可单独打开和关闭。导轨用于连接薄板部件,形成一个牢固、透明的聚碳酸酯车顶外壳。一个同样透明的管子沿车顶结构中央纵向放置,在“顶窗”打开后用来调节折叠薄板。这样可以形成三维立体结构,组件比平坦的薄板更加牢固。同时也大大降低了单个组件的数量。用塑料制造车顶为设计者提供了更大的设计空间。他们可以创造三维几何形状,将玻璃液化合物推至最高限值。胶粘剂是以合成天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分为天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。胶粘剂的产生很好的解决了聚合物与

9、非金属或金属之间,金属与金属和金属与非金属之间的胶接,尤其对现在工业、工程做出了巨大的贡献。小到家用三秒胶、波纹板、纸袋、标签、胶带、邮票,大到建筑用胶,工业用胶,甚至在飞机机翼或尾翼和机身的粘接中也不乏胶粘剂的身影。与传统的编织织布法、金属的焊接法以及铆接、螺栓或钉接等机械联结法相比,胶粘剂粘接法更快、更经济,并能将不同材料结合在一起,而且当粘接两种金属时,胶粘剂能隔开它们以防腐蚀,同时又可降低装配体的疲劳破坏,并比机械联结更轻更强,因此胶粘剂在生活中的应用也有了渐渐取代传统联接法德趋势。自从有了文明,便有了装饰,而装饰则必然离不开涂料了。涂料是以聚合物为主要成膜物质,添加溶剂和各种添加剂制

10、得。根据成膜物质不同,分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。习惯上我们也称这几种涂料为油漆,其是装修中的一道必需的菜式。不管是高级装修,或者普通装修,都会和油漆多多少少扯上关系,因此和我们的生活也息息相关。涂料对于被施用的对象来说,它的第一个用途是保护表面,第二个用途是修饰作用。就以木制品来说,由于木制品表面属多孔结构,不耐脏污。同时木制品的表面多节眼,不够美观,而涂料就能同时解决这方面的问题。如今涂料的应用也早已突破传统,延伸到航空航天,军事等更宽的领域,如军事设备所用涂料在保护或掩护被施用者上有着重要作用。我们现在的生活已经是离不开高分子材料了。很难想象,某一天这些高分子材料在我们的生

11、活中消失了,会是什么样的情况。对于一些新的,有这更好的性能的高分子材料还在不断的研究中。对于未来,高分子材料的发展也是有着相当广阔的前景的。隐形材料1简介雷达吸波材料简称为吸波材料,吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量,并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其它形式的能量而耗散掉的一类材料。它的工作原理与材料的电磁特性有关。良好的吸波材料必须具备两个条件,一是雷达波射入到吸波材料内,其能量损耗尽可能大:二是吸波材料的阻抗与雷达波的阻抗相匹配,此时满足无反射。实用上常要求吸波材料在一定的频宽范围之内。对电磁波强烈地吸收,理想的情况是全吸收,即反射系数为零。吸波材料是一种重要的军事隐身

12、功能材料,它的基本物理原理是,材料对入射电磁波进行有效吸收,将电磁波能量转化为热能或其他形式的能量而消耗掉。该材料应该具备两个特性,即波阻抗匹配性和衰减特性。波阻抗匹配特性即入射电磁波在材料介质表面的反射系数最小,从而尽可能的从表面进人介质内部衰减特性指进入材料内部的电磁波被迅速吸收。损耗大小,可用电损耗因子和磁损耗因子来表征。对于单一组元的吸收体,阻抗匹配和强吸收之间存在矛盾,有必要进行材料多元复合,以便调节电磁参数,使它尽可能在匹配条件下,提高吸收损耗能力。吸波材料按材料的吸波损耗机理可分为电阻型、电介质和磁介质型。吸波材料的性能主要取决于吸波剂的损耗吸收能力,因此吸波剂的研究一直是吸波材

13、料的研究重点。2分类隐形技术包括二大部分。其一为隐形体外形技术。结构吸波材料;其二为表面涂敷吸波材料,即伪装涂敷材料,结构吸波材料为了解决飞行器高速,表面温度高,额外增加质量,表面涂层不牢,飞行性能下降等问题,可以把吸波材料做成飞行器的各种结构板材,即加工夹芯结构,用透波性好,机械强度较高,耐高温的复合材料作面板,将夹芯做成蜂窝、波纹或角锥结构,芯层可填充低强度泡沫吸波剂,或将吸波材料喷涂在夹芯壁面上,使雷达波经多次反射,提高吸波效果。目前国外一些隐形飞行器先后都采用了结构吸波材料和表面喷涂吸波材料相结合。美国的F-一117A隐形战斗轰炸机,在发动机周围、主翼前缘、垂直尾冀及前部机身的蒙皮材料

14、都采用对雷达波反射小的硼纤维复合材料和碳纤维复合材料。隐形轰炸机弘-2的机翼蒙皮是一种六角形蜂窝夹芯碳,环氧吸波结构材料。由于巡航导弹射程远。速度慢的缺点。因此,使其具有隐形能力显得十分重要,现在美国隐形“战斧”巡航导弹的雷达散射截面只有005m2,肛-52远程轰炸机经过隐形设计后,其散射截面只有海鸥大小。研究制造结构吸波材料开始时间比较早,具有应用性比较好的是美国Emerson公司制造的EccosobCR产品,它由数片平行排列的电阻片作损耗层,以塑料蜂窝结构作隔离层,外表面有08mm厚的面板,具有高强度的刚性板材,质量轻,工作频带宽。带内衰减为20db,其中cR114和124用于制造SRAM

15、导弹的水平安定面,该公司研制成功的另一种产品为K-RAM结构吸波材料,它是由碳纤维作为反射层与损耗大的芳轮纤维为填料而组成,其特点是高强度,宽频带,可以在2-40GHz频率范围工作。据文献报导国外飞行器上大量采用碳纤维或碳玻璃纤维混合纤维作为增强村材料的结构吸材料。随着隐形技术发展。结构吸波材料向多层结构吸波材料发履。我国有单位研究成功由增强材料(玻109璃钢1、基体、吸波剂组成三层结构吸波材料,在厚度7mm,频8-18GHZ范围内衰减大于10db,材料密度小于29cm3,强度接近纯玻璃钢,是一种比较好的多层结构吸波材料。这理值得注意的结构吸波材料的强度和刚度问题,因为巡航导弹对结构材料的强度

16、和刚度要求很高,因此,应用于巡航导弹上的翼和壳体的结构吸波材料,除了具有优良的吸波性能外,还应具有足够的强度和刚度,只有这样才能胜任总体的技术指标的要求。隐形涂料这类材料是人们研究摄多,品种较多,它是由吸波剂与胶粘荆按一定比例均匀地混合,通过一定的工艺方法制成的。1胶粘剂高性能的隐形涂料,除了有高性能的吸波剂外,还需要适合于飞行器在复杂、恶劣环境中工作技术要求的胶粘剂,目前可供作为胶粘剂的有橡胶型和树脂型两大类。橡胶型的有氯丁橡胶,聚异丁烯,丁烷基橡胶,氯磺化聚乙稀及硫化硅橡胶等,该类材料具有弹性高,柔性好,阻尼大,耐振动等优点。树脂型的有聚氨脂,环氧树脂,聚脂,硅树脂及酚醛树脂等。这类树脂具有附着力好,韧性或刚性较好。耐冲刷等。这两类胶粘剂都是通过固化来获得材料物理力学性能。2吸波剂国内外对吸波剂研究十分重视,目前应用的主要吸波剂有铁氧体系

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