二、非金属材料研究发层动向

以轻武器用量较大的工程塑料和树脂基复合为例，近年来在材料开发、材料改性以及应用研究方面都取得了长足进步。总的来说，其技术发展动向

是金属化（A）、掺混化（B）、复合化（C）以及高性能化和功能化。应用研究由通用型向专用型发展、由设计定型向理论计算模拟设计定型转化。纯材料改性向材料选择、制品设计、加工工艺一体化发展，从而出现了众多的高性能塑料品级和选用性能的品级，提高了应用研究的针对性，拓宽了塑料的应用范围。其发展特点是：

通用工程塑料合金化、掺混化、复合化改性活跃

塑料材料的合金化（A）、掺混化（B）和复合化（C）改性技术是基于寻找更好的全新材料比较困难的情况下，通过对现有材料的性能改进，使其性能提高，满足应用要求。要进行理想的合金化和掺混，达到所希望的效果，必须熟练应用相容化技术、互贯网络（IPN）技术和混炼技术等。塑料改性的目的是利用弹性体高弹性与刚性工程塑料掺混或合金化，提高工程塑料的耐冲击特性，利用特种工程塑料优越的耐热性与通用工程塑料渗混或合金化研制高性能工程塑料，提高材料的热变形温度；利用廉价的通用塑料与通用工程塑料掺混或合金化改进材料的某一特性的同时，降低应用成本；利用无定形塑料与刚性塑料掺混改进材料的加工特性以及耐化学药品性能。目前，已出现了一批高性能的塑料掺混物或聚合物合金。如杜邦公司的 Zytyll00ST 尼龙，被称为超韧性尼龙，其耐冲击度高达 1000J/m，是未改性塑料的 100 倍，这种树脂产品再经过复合化，添加纤维增强材料，就成为轻武器等领域应用的理想材料。又如杜邦公司的超韧性聚甲醛—Deirinl00ST，其耐冲击强度高达 1000J/ni。奥地利运用聚甲醛的超高耐疲劳强度（高达 27×107MPa），再通过改性赋予其超韧性，拟作为制造枪械高频受力部件的材料。目前，已经制造出聚甲醛击锤、单连发阻铁、扳机、保险卡笋等关键部件，击锤的工作寿命长达 5 万发，无开裂磨损。

特种工程塑料合金化，掺混化和复合化改性步伐加快

这类材料改性研究主要是以改进其加工性能为主。另外，通过化学改性改变不同基团的比例或连接顺序来制备性能更好、更适用的聚合物，也可应用其优越的力学特性和耐热性改进通用工程塑料或热固性塑料，使之成为高性能塑料。

ICI 公司正在研究用矾类和酮类树脂作增韧件或改性剂以及与热固性塑料和通用工程塑料合金化。

Shell 公司用 GE 公司的 PFI （Uliem1000 ）、Arnoco 公司的聚砜

（UdcIPI700）和 NASALang-ley 研究中心的聚芳酯作改性剂，以 10％～30％比例与工程塑料合金化。

液晶聚合物（LCP）属 80 年代研究的全部材料。其性能优异，但价格昂贵，妨碍了其实际应用。用 LCP 与通用工程塑料合金化或掺混化借助 LCP 分子结构在加工过程中剪切敏感、熔体粘度变小的特点，寻求用 LCP 与难加工的聚酰亚胺、聚苯硫掺混制备高性能塑料。现已研制出 LCP/POM、LCP/PBT、LCP/pA、LCP/PI 和 LCP/PPO 等。美国现已批准一些武器公司利用上述材料研制新一代全塑枪。

热固性塑料均以复合材料的形式在轻武器上得到广泛应用

酚醛玻璃钢和聚酯玻璃钢已广泛应用于制造枪托、握把以及近战轻武器的战斗部壳体等。目前，对热固性塑料采用的是增韧改性，以提高基本树脂的加工流动性和制品的冲击强度。在这方面，美国的 shel1、Mexcel 等公司做了大量研究工作。

树脂基复合材料复合化技术向纵深方向发展

树脂基复合材料是轻武器同时也是各类工程结构件中使用的主要材料。复合化技术是目前乃至将来用于提高非金属材料刚性和强度，满足武器使用要求的手段。这类技术主要体现在基本树脂改性、增强材料的处理与添加及其界面理论的研究上。

新一代材料的开发，展示了非金属材料在轻武器上的应用前景

代表 21 世纪新一代聚合物材料——硅系高分子材料，在日本已经开始研

究开发，并可望在 2000 年拿出新型的合成材料。这是以硅代替碳的全新聚合物，兼有聚合物、金属和陶瓷三者之优点，是宇航、航空发动机用材料，也将是轻武器的优选材料。

目前，美国，法国等国家正在研制高性能的陶瓷基复合材料，这是一种耐高温、耐低温、抗氧化、耐腐蚀、耐冲击、相对密度小的高性能材料。在21 世纪初可望应用到航天器材、导弹以及轻武器上。