【導讀】工程塑料的介紹；通過網(wǎng)絡和圖書館等渠道查閱資料，了解工程塑料；分析工程塑料在汽車工業(yè)、電子電氣等行業(yè)中的應用現(xiàn)狀；了解特種工程塑料的市場與應用；展望工程塑料今后的發(fā)展前景。[3]楊超.2021年我國工程塑料應用進展[J].工程塑料應用.;[6]生建友,王明月.工程塑料在電子設備上的應用[J].工程塑料應用.;占據(jù)著重要的地位。到萬噸，年均增長％。塑料行業(yè)發(fā)達地區(qū)重點分布在東南沿海省市，產(chǎn)。業(yè)的集群效應十分明顯。塑料在汽車、電子電器領域的應用進一步拓展，年均增長量在30％以上。，反應相關問題并積極主動地提出解決方案；本文認為，從理論上來說，對工。展將產(chǎn)生強大的推動作用。

　　

【正文】 、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地等特點的塑料管道，到 2021 年建筑給水和排水管道 80%要采用塑料管，建筑雨水排水管道 70%要采用塑料管。這其中，將有不少市場份額屬于工程塑料。 就工程塑料而言，開發(fā)一種新的聚合物投資大、見效慢，所以在短期內(nèi)，新的聚合物品種開發(fā)方面將不會有重大突破，一般采用現(xiàn)有聚合物經(jīng)過改性等 手段來滿足客戶不斷提出的新需求。今后幾年，工程塑料將在合金技術、納米技術和功能材料等方面有較大的發(fā)展，并將被廣泛應用于航空航天、汽車和體育器材等高新技術領域。另一方面，由于石油資源的短缺，今后二氧化碳聚合物、玉米、 常州職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）報告 機電 082 班 26 號 沈強 我國工程塑料的應用與發(fā)展 12 植物纖維及植物蛋白聚合物會被進一步開發(fā)利用，像 PLA 穴聚乳酸雪、 PBS 穴醇酸聚酯類雪等等。三聚氰胺泡沫材料和纖維織物有可能替代聚氨酯泡沫和化纖織物，原因在于其耐熱和阻燃性能遠遠高于聚氨酯和化纖材料。 電子電器行業(yè)領域的應用狀況 與通用塑料相比，工程塑料具有更優(yōu)異的機械性能、電性能、耐化學性 、耐熱性、耐磨性、尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)點；與金屬材料相比，工程塑料具有重量輕、成型時能耗小等優(yōu)點。工程塑料已經(jīng)成為當今世界塑料工業(yè)的發(fā)展中增長速度最快的材料。 進入 21世紀后，全球工程塑料的消費量每年在 1000萬噸左右，并以每年 %的速度遞增，預計 2021 年用量可達到 1350 萬噸。 在亞洲，工程塑料主要應用在電子電氣行業(yè)，比例超過 50%，而在歐美，工程塑料則主要應用于汽車行業(yè)。中國 1998 年到 2021 年工程塑料消費年均增率為26%。預計今后幾年增長率為 15%～ 18%。隨著中國電器產(chǎn)品出口量的逐年增加，工程塑料 的用量呈上升趨勢。盡管目前國內(nèi)產(chǎn)品的技術含量和附加值都還很低，但這并不影響制造業(yè)對工程塑料的巨大需求。迫于成本壓力，對材料本土化的要求越來越明顯，這為工程塑料提供了廣闊的應用前景。 圖 34 工程塑料在電子電器領域的應用 中國 1998 年到 2021 年工程塑料消費年均增率為 26%。預計今后幾年增長率為 15%～ 18%。隨著中國電器產(chǎn)品出口量的逐年增加，工程塑料的用量呈上升趨勢。 工程塑料在彈藥部件上的應用及發(fā)展趨勢 工程塑料具有密度小、比強度高、化學穩(wěn)定性好、成本低等特點 ， 可代替金屬、木材、陶瓷等傳 統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料制造各種次承力和非承力的結(jié)構(gòu)件及功能部件 ，近年來其在彈藥部件上的應用得到了快速發(fā)展 ， 已用于彈帶、彈托和閉氣環(huán) ， 提高了彈藥的初速和精度 ， 延長了身管的使用壽命 ， 在裝備中發(fā)揮了較好的作用。目前常用的工程塑料主要包括聚酰胺 （ 尼龍 尼龍 6尼龍 6尼龍 1010） 、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯 （ PC） 、 ABS、聚甲醛、聚苯醚及其改性材料等。筆者主要綜述工程塑料在彈藥部件上的應用 ， 并結(jié)合彈藥技術的發(fā)展 ， 對其發(fā)展趨勢作簡要分析。 常州職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）報告 機電 082 班 26 號 沈強 我國工程塑料的應用與發(fā)展 13 工程塑料在彈藥部件上的主要應用 采用輕質(zhì)高性能工程塑料制造彈藥零部件 ， 能 夠起到減輕質(zhì)量、增大射程、提高性能、降低成本、提高命中精度和威力的作用 ， 對改進機動性和抗干擾能力、節(jié)省能源和減輕后勤供應等提供了有力的支持 ， 其應用主要包括以下幾方面。 彈托 隨著彈藥技術的發(fā)展 ， 穿甲彈藥提高穿甲威力主要有以下幾個途徑 ： 提高彈體材料強度和彈丸長徑比 ， 提高火藥質(zhì)量和改變裝填結(jié)構(gòu) ， 減輕消極質(zhì)量。其中采用輕質(zhì)材料制造彈托是減輕消極質(zhì)量、提高初速的重要途徑。 國外小口徑穿甲彈彈托用輕質(zhì)材料的研究歷史較長 ， 在旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定脫殼穿甲彈彈托上的應用較為成熟。 20 世紀 70 年代初 ， 美國太平洋技術公司研制的 脫殼穿甲彈 ， 其彈托材料采用了性能優(yōu)異的 PC 復合材料。該公司相繼研制出的20mm 及 30mm 口徑的脫殼穿甲彈 ， 其彈托材料采用了尼龍基復合材料。瑞士歐立康公司 20 世紀 80 年代中期研制的一種新式雙 35mm口徑脫殼穿甲彈 ， 其彈托、彈帶均采用了新型的熱塑性樹脂基復合材料。另外 ， 法國、德國、荷蘭等國對雙40mm 脫殼穿甲彈的彈托及彈帶也相繼采用了新型復合材料 ， 這大大降低了彈丸的消極質(zhì)量 ， 對提高武器的綜合性能起到了關鍵的作用。 隨著反導技術的不斷發(fā)展及對穿甲彈威力提高的要求 ， 小口徑尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈將是反導脫殼穿甲彈的發(fā)展方 向 ， 如意大利的“達多”采用了 40mm尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈 ， 25mm 口徑尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈也已出現(xiàn)。 2021 年法國防務展上展出的一種 30mm尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈 ， 彈托采用熱塑性樹脂基復合材料制造。 “密集陣”近防 系統(tǒng)是美國雷西昂公司開發(fā)的現(xiàn)役唯一一種能實現(xiàn)自動搜索、探測、評估、跟蹤、鎖定和攻擊威脅目標 （ 如反艦導彈、水面水雷、小型飛行器等 ） 的近防系統(tǒng) ， 到現(xiàn)在已經(jīng)生產(chǎn)了 800 多套 ， 裝備了幾乎美國所有的海軍艦艇及另外 20 多個國家的艦艇。 MK149 型次口徑脫殼 （ APDS） 炮彈是“密集陣”系統(tǒng)使用的反導專用炮彈 ， 它由彈心、 彈托、底推板等部件組成 ， 彈托、底推板由聚四氟乙烯塑料制成。 近年來 ， 纖維增強塑料在大口徑穿甲彈彈托上的應用也有一定的突破。據(jù)介紹美國最新的 120mmM829A3 穿甲彈彈托采用了先進碳纖維增強聚醚 （ 酰 ） 亞胺（ PEI） 材料 （ APC2） 制造 ， 其成型過程避免了熱固性樹脂基復合材料所需的冷凍儲存裝置和熱壓罐 ， 降低了成本。國外塑料彈托的應用概況見表 3。 表 3 國外塑料彈托的應用概況 公司 彈丸名稱 材料 美國太平洋技術公司 30mm脫殼穿甲彈 尼龍復合材料 美國 MK68 式 2 30mm脫殼穿甲彈 30%玻纖增強尼龍 美國 M79125mm脫殼穿甲彈 玻纖增強尼龍 美國 Olin公司 高速曳光穿甲彈 PEI 復合材料 日本 40mm機關炮彈 尼龍 66 法國、德國、荷蘭等 雙 40mm穿甲彈 熱塑性樹脂復合材料 美國 ATK 公司 小口徑尾翼穩(wěn)定脫殼穿甲彈 碳纖維增強塑料 常州職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）報告 機電 082 班 26 號 沈強 我國工程塑料的應用與發(fā)展 14 國內(nèi)研究最多的小口徑彈托材料是尼龍工程塑料 ， 增強增韌尼龍 6增強改性尼龍 610 等材料已在 2 30mm 脫殼穿甲彈彈托及 30mm 曳光鎢合金脫殼穿甲彈彈托上獲得應用。 彈帶 塑料彈帶的研制始于 20 世紀 40 年代 ， 主要作用是減少膛線磨 損與燒蝕 ， 提高彈丸初速與速射能力 ， 延長火炮壽命。塑料彈帶分固定式和滑動式兩種。固定式塑料彈帶一般用于線膛炮和滑膛炮發(fā)射的靠旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的彈丸上 ， 當彈丸在炮膛內(nèi)運動時 ， 彈丸與彈帶之間不發(fā)生相對運動。在炮口處彈帶和彈丸的旋轉(zhuǎn)速度一致。按其作用原理 ， 固定式塑料彈帶和彈托又分為不脫落的固定式塑料彈帶和可脫落的固定式塑料彈帶和彈托。滑動式塑料彈帶主要應用于線膛炮發(fā)射的尾翼穩(wěn)定的炮彈 ， 使得原來只能夠發(fā)射旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定炮彈的線膛炮也能夠發(fā)射較高射擊精度的尾翼穩(wěn)定的炮彈 ， 更重要的是減小線膛炮發(fā)射尾翼穩(wěn)定彈丸的炮口轉(zhuǎn)速 ， 并將彈丸炮口轉(zhuǎn) 速限定在彈道飛行穩(wěn)定、射擊精度高和威力大等技術要求的最佳范圍內(nèi)。 彈帶所用材料主要以熱塑性工程塑料為主 ， 如尼龍、 PC、液晶聚合物 （ LCP） 、聚苯硫醚 （ PPS） 、聚乙烯 （ PE） 等 ， 這類材料具有良好的撓曲柔性和延展性 ， 易于產(chǎn)生明顯的可塑性流動 ， 能夠嵌入膛線并密封彈丸 ， 保持與炮管的緊密配合 ，并減少對炮管的磨蝕。 經(jīng)過多年的研究 ， 塑料彈帶已成功地用于 20～ 203mm 口徑的各種炮彈 ， 尤其是在中小口徑彈藥上應用較為成熟。 對于大口徑彈藥 ， 多數(shù)仍采用金屬彈帶 ， 但彈帶上所裝閉氣環(huán)多為塑料。國外小口徑塑料彈帶應用較早的為美國 M61A1 式 6 管航炮彈 ， 鋼彈帶改用塑料彈帶后 ， 初速由 1036m/s 提高到 1125m/s， 射速由 6000 發(fā) /min提高到 7200 發(fā) /min， 壽命達 15 萬發(fā) ， 同時還降低了生產(chǎn)成本。 原通用電氣公司 （ 后改為馬丁馬麗埃塔軍械系統(tǒng)公司 ， 現(xiàn)為洛克希德馬丁軍械系統(tǒng)公司 ） 專為 A10 攻擊機發(fā)展的 30mm 口徑 GAU8/A“復仇者” 7 管炮彈藥 ， 采用較輕的鋁合金彈殼和塑料旋轉(zhuǎn)彈帶 ， 從而減輕了質(zhì)量 （ 對整個系統(tǒng)約減輕 272kg） ， 提高了炮管的壽命。國內(nèi)從 20 世紀 70 年代初開始塑料彈帶的研究工作 ， 迄今已研制了用于大口徑整體塑料彈 帶的 MC 尼龍及聚丙烯塑料 ， 并開發(fā)了相應的彈帶整體裝配成型工藝技術 ， 分別在 85 線、 100 滑、 100 線、 120 滑、 125滑等不同彈種上應用 ， 取得了顯著的應用效果。 閉氣環(huán) 塑料閉氣環(huán)也是塑料彈帶的一種類型。在彈丸發(fā)射過程中不起導轉(zhuǎn)和微轉(zhuǎn)作用 ， 主要是增強閉氣和定心作用。塑料閉氣環(huán)出炮口后在旋轉(zhuǎn)離心力、火藥氣體的作用力和空氣阻力的作用下破碎脫落。目前塑料閉氣環(huán)已被廣泛應用于線膛炮和迫擊炮的各種不同口徑的炮彈上 ， 并獲得顯著效果。 （ 1） 線膛炮發(fā)射的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定榴彈的塑料閉氣環(huán) 對于線膛炮發(fā)射旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的大口徑榴彈 ， 為了更進 一步提高金屬彈帶的閉氣性能 ， 減小金屬彈帶與火炮膛線的燒蝕及磨損 ， 增強定心和彈性支撐作用 ， 在金屬銅彈帶后面裝配一條矩形環(huán)狀的塑料閉氣環(huán)。 （ 2） 迫擊炮彈的塑料閉氣環(huán) 一般在迫擊炮彈定心部下邊緣的環(huán)形溝槽內(nèi)裝配一條塑料閉氣環(huán) ， 以減少火藥氣體的外泄 ， 較充分地利用火藥氣體的能量 ， 提高初速 ， 增加射程 ， 減小炮彈的初速或誤差。同時形成氣墊式的彈性定心作用 ， 常州職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）報告 機電 082 班 26 號 沈強 我國工程塑料的應用與發(fā)展 15 減少發(fā)射過程中彈丸的起始擾動 ， 提高射擊密集度。 美國在 155mm榴彈、 175mm 加農(nóng)炮彈上分別采用了乙縮醛和尼龍閉氣環(huán)。我國生產(chǎn)的 8 8 100、 120mm迫擊炮榴 彈及 105mm 破甲彈、 155mm榴彈均采用了塑料閉氣環(huán) ， 所用材料主要包括聚砜、尼龍及 PE 材料。 藥筒 塑料藥筒是指不燃燒不消失的塑料制造的藥筒 ， 用以代替稀缺的黃銅 ， 減輕藥筒質(zhì)量 ， 保證人員安全 ， 降低制造成本。 瑞典博福斯公司研制的 FH77 式 155mm 榴彈炮 ， 配用的主要彈種為 M77 式低凹殺傷爆破榴彈 ， 裝藥為可重復使用的鋼底塑料藥筒 ， 比黃銅藥筒減輕 75%，可重復使用 4 次以上 ， 使用最大裝藥 （ 6 號裝藥 ） 的最大射程為 。俄羅斯ZC19 式 152mm 加榴炮炮彈也采用了帶金屬底座的塑料藥筒 ， 其它采用塑料藥筒的彈 藥還包括日本的 75mm和 105mm榴彈及美國的 105mm榴彈。 塑料藥筒多采用 PE 制造 ， 美國專利 4593621 介紹的一種塑料藥筒由 65%～90%的 PC 和 15%～ 30%的 PE 組成 ， 筒底材料含有少量的聚四氟乙烯 ， 外套由高密度聚乙烯 （ HDPE） 制成。美國 Lin公司研制的滑膛炮藥筒為三部件結(jié)構(gòu) ， 筒體由雙軸定向 PE 制成 ， 塑料內(nèi)底塞 由 5%～ 40%的玻纖增強 HDPE 制成。其它材料還包括 PC、 ABS、聚四氟乙烯等。 為改進塑料藥筒難以承受高膛壓、應力開裂和熱降解等缺點 ， 提高塑料藥筒的強度、模量、化學穩(wěn)定性、耐磨性、潤滑性、 耐環(huán)境性 ， 美國自 20 世紀 70 年代開始研究塑料藥筒的金屬鍍層 ， 經(jīng)鍍層處理的聚砜藥筒材料的彎曲強度提高了%， 彎曲彈性模量由 提高到 ， 熱變形溫度提高了 12℃。 國內(nèi)在配合新型自行加榴炮研制過程中 ， 采用改性 HDPE 制造了藥筒 ， 該材料對高溫、高濕環(huán)境條件具有良好的適應性 ， 低溫脆性溫度達 80℃以下 ， 可保證低溫正常使用的可靠性能 ； 與發(fā)射藥等具有良好的相容性。塑料藥筒抗靜電性能良好 ， 機械強度和剛性高 ， 單發(fā)最大膛壓射擊強度好 ， 閉氣性能可靠 ， 射擊后的抽殼率達 100%， 滿足了新型加榴炮系統(tǒng)的 各項戰(zhàn)術技術指標要求。 風帽與彈體 塑料風帽使用的塑料主要有改性尼龍和改性聚苯醚等工程塑料。 25mm脫殼穿甲彈、 30mm曳光鎢合金脫殼穿甲彈的塑料風帽均采用增強改性尼龍 610 制造。預制破片引信電子頭風帽和海雙三七無線電近炸引信風帽采用了改性聚苯醚制造。 我國目前用于塑料彈體的塑料主要有 ABS、尼龍類