头盔：最后一道防线

在现代高技术局部战争中,士兵将面临比现在严重得多的战争伤害,作战防护头盔已成为广大士兵必备的最基本的战斗装备。在弹片横飞的战场上,头盔可保护士兵的大脑不受伤害,成为护卫士兵生命的最后一道防线。头盔可减少战场上的伤亡军用头盔是用于头部免受伤害的一种单兵防护装具,是军人训练、作战时戴的帽子。它多呈半圆形,主要由外壳、衬里和悬挂装置3部分组成。外壳分别用特种钢、玻璃钢、增强塑料、皮革、尼龙等材料制作,以抵御弹头、弹片和其他打击物对头部的伤害。头盔在中国古代称为胄、首铠、兜鏊等,最初的头盔用藤、皮革等制成。据说…     

避弹衣的变迁

避弹衣在战争中的作用可以称得上是举足轻重的，它可以有效地降低战场人员伤亡率，提高作战效果。避弹衣的发展历程比较久远，可以回溯到第一次世界大战，甚至美国南北战争时期。第一次世界大战期间战场上人员伤亡总数的80%是由低速和中速流弹和弹片造成的，战场人员的防护成为一个很棘手的问题。专家们从士兵的钢盔能防护流弹杀伤和古代铠甲能保护身体得到启发，终于在第一次世界大战末期研制出第一代避弹衣。这种避弹军服实际上是钢头盔加上一种钢胸甲，它可以有效地防止枪弹和碎弹片的杀伤。但由于这种避弹衣重约10千克，极大地影响了作…     

神奇的“生物钢”

"生物钢"指的是羊奶钢,或牛奶钢.羊奶与牛奶,本与钢铁风马牛不相及,但科学家硬是将它们巧妙地结合起来了. 早在1997年初,美国生物学家安妮·穆尔发现,在美国南部有一种称为"黑寡妇"的蜘蛛,它吐出的丝比现在所知道的任何蜘蛛丝的强度都高.而且这种蜘蛛可以吐出两种不同类型的丝织成蜘蛛网,一种丝在拉断之前,可以延伸27%,它的强度竟达到其它蜘蛛丝的两倍;第二种丝在拉断之前很少延伸,却具有很高的防断裂强度,由这种蜘蛛丝织成的布,比制造防弹背心用的"凯夫拉"纤维的强度还高得多.于是,"黑寡妇"蜘蛛丝的优良性能,很快引起科学家的兴趣,他们设想,要是有一种办法能生产像蜘蛛丝那样的高强度纤维那该多好.     

士兵的第二大脑:头盔显示器

在弹片横飞的战场上,头盔是一种重要的单兵防护装备。现代战争战伤统计资料表明,破片及直射弹对战场人员头部的伤害是战斗减员的主要原因,士兵头部受伤后死亡率高达45%。在信息化条件下作战,美军制造的头盔显示器不仅是士兵的一种防护装     

全新的纤维防弹材料

在以抗日战争为题材的影片中,我们经常会看到这样的镜头:八路军战士披上几层湿被子,冒着枪林弹雨去炸日本鬼子的炮台,而他之所以安然无恙,就是因为湿棉被中排列杂乱的纤维有防子弹的本领,这就是"以柔克刚".而在现代高技术条件下,军工专家运用这原理而发明的几种超高强度纤维防弹材料"以柔克刚"的能力就更强.     

新一代液体防弹服

传统的防弹服大多由20～30层合成纤维构成。其中最具代表性的,要数美国杜邦公司于20世纪70年代初研发的一种凯夫拉尔纤维制成的防弹服,它们在阿富汗和伊拉克战场上减少了士兵的伤亡人数。在此基础上,纽约另一家公司对多种化学材料进行分析对比试验,研制出一种纳米防弹服,据说这种材料的强度是钢的5倍。但是这种装备的最大缺点是过于笨重,无法保护军人的许多需要经常活动的部位,如手臂、颈部、腿部和肘部等,不能有效地挡住高速子弹和路边炸弹弹片的袭击。     

天然树木和竹子纤维材料的力学性能及仿生研究进展

大自然中的天然生物纤维材料通常具有成分简单、结构精细、高强高韧和低摩擦系数等特性,是新材料设计的灵感源泉.仿生纤维复合材料在现代工业中有广泛的应用.揭示生物纤维复合材料的纤维素纤维丝分布、角度和密度以及界面结构、结合方式与力学性能、摩擦磨损性能之间的相互关系及机理,对相关材料仿生具有重要指导意义.树木和竹子是典型的具有优异力学性能的生物纤维复合材料,广泛被应用于各种传统建筑和舰船部件.本文对以树木和竹子为典型代表的生物纤维复合材料,及其仿生复合材料的纤维特征、力学性能和摩擦磨损性能在近期研究进展进行了综述,以期为相关仿生高强度、耐磨复合材料的设计、制备提供参考.     

防弹衣的变迁

世界上第一件防弹衣诞生在英国,是纯钢制的,重达10千克,十分沉重,灵活性极差,看上去就像欧洲中世纪武士的铁甲,只能抵挡住低速的流弹和碎弹片。在朝鲜战争中,一些美国士兵开始装备尼龙防弹背心。早期的防弹背心是在尼龙衬底压入陶瓷或金属片,整件防弹背心仍较沉重,灵活性较差。上世纪60年代以后,由于化纤工业的迅速发展,出现了化纤     

动物奥秘与军事仿生

世界上有许多军事发明,都是科学家在探索动物奥秘中得到启迪而发明的。蜘蛛和装甲生物学家通过对蜘蛛丝的研究,发现其强度相当于同等直径的钢丝的5倍。受此启示,英国剑桥一所技术公司试制成犹如蜘蛛丝一样的高强度纤维。利用纺织技术把这种纤维加以纺织或者做成复合材料,可以用来作防弹衣、防弹车、坦克装甲车等的结构材料。     

盘点抗疫"战斗"中的"黑科技"产品

正新冠肺炎疫情,对于每一个人来说都刻骨铭心。从最开始的彷徨无措,到现在的有序面对,个中经历恐怕也只有亲历的人才明白,同时这段时间也有一大堆高、精、尖"武器"被应用到抗疫一线。今天就让我们一同来看一下,抗疫过程中那些不为人所知的"中国黑科技"。——可检测体温的头盔这种头盔集成了红外摄像头和AR眼镜,原理与机场、火车站使用的那种红外线测温仪很像,只不过体积要小巧很多,可以对3～5米视线范围内的     

"太空电梯"制造之门

发现地球上"强度最高物质" 人们熟悉的铅笔是由石墨制成的,而石墨则是由无数只有碳原子厚度的石墨烯薄片压叠形成.石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料,是碳的二维结构.自从2004年石墨烯被发现以来,有关的科学研究就从未间断过.然而直到最近,美国科学家才首次证实了人们长久以来的怀疑,石墨烯竟是目前世界上已知的强度最高的材料!     

我国研制出有望替代塑料的仿生材料

塑料制品给现代生活带来便利,也造成环境污染.近期,中国科学技术大学俞书宏院士团队运用仿生结构设计理念,发展出一种被称为"定向变形组装"的新材料制造方法,将纤维素纳米纤维和二氧化钛包覆的云母片复合,制备出具有仿生结构的高性能可持续结构材料.     

VR+军事:让未来战争提前预演

<正>游戏就是虚拟的战争,战争也可以视为残酷的游戏。目前,人们大多是从电影或游戏中了解到VR的,孰不知其实军事领域的VR应用才是VR技术的鼻祖。翻开VR技术的发展史来追根溯源,最早的VR技术甚至就是一项纯粹的军事科技。早在1968年,世界上第一个头盔显示器——由美国人开发的"达摩克利斯之剑"头盔显示     

不断创新的杜邦安特强尼龙地毯纤维

多年以前,杜邦的发明革新了地毯,并赋之以全新的生命力。此次革新开始于１９３８年──杜邦发明尼龙的年代,当时杜邦选择了优异的６,６聚合体作为尼龙纤维的制造基础。今天,杜邦的革新力量一如既往地走在人类的前端,坚持不懈地对杜邦安特强ＴＭ（ＡｎｔｒｏｎＲ）尼龙纤维在纤维技术、性能及美观等方面进行探索与研究。不变的是杜邦安特强ＴＭ（ＡｎｔｒｏｎＲ）给予您的品质保证与承诺。 一切由纤维开始 如今,对地毯纤维的选择对地毯的外观及性能起着举足轻重的作用,例如：对抗污及抗尘、耐磨损及耐踩踏等性能的影响;而安特强ＴＭ…     

开发高强度耐热高分子材料

人们已建立了用新催化剂加工聚乙烯和聚丙烯等通用树脂的新工艺,从而,使它们变成具有新功能的材料。从聚乙烯有可能制造超高强度纤维,低摩擦系数酌超高分子量物质,大约只有1微米厚度的超薄塑料薄片。而且它们的用途愈来愈广。但由聚乙烯生产的超高强度纤维,从本质上说,因它融点低,约只有140℃,因此,它的耐热性并不高。若能使聚乙烯的长长的高分子链充分得到伸长,而使它的分子间空隙尽量缩小的话,这种聚乙烯就具有高强度特性。     

中国科学家研制出室温超大塑性大块金属玻璃

长期以来，探索同时具有高强度和大塑性的金属合金材料一直是材料领域追求的目标．一般而言，材料的强度遵循着这样的规律：越小越强，即组成材料的晶粒尺寸越小，材料的强度越高．这个规律的最终极限是每个晶粒仅包含一个原子——原子排列长程无序的玻璃态材料．事实上，通过快速凝固的现代冶金方法制备的大块金属玻璃（也称非晶态合金），其强度接近于Frenkel理论强度极限，即剪切模量的十分之一．然而，似乎高强度和大塑性是无法共存的．     

基于三维圆锥设计的空气取水性能强化

吸附剂材料和系统结构是影响吸附式空气取水效果的两大关键因素.目前,已开发的水凝胶、金属有机框架材料以及高吸湿复合物等吸附剂已具有非常优越的取水潜力,而传统的依靠材料堆积的系统结构,导致整体的吸附动力学特性较差,制约了系统的取水性能.为了解决这一问题,本文采用活性炭纤维浸渍氯化锂作为吸附剂,通过三维圆锥形结构设计,在不牺牲材料性能的前提下,优化了系统的传热传质性能,进而在吸附和解吸方面分别实现了1.6和1.3倍的性能提升.     

熔纺尼龙6纤维的结晶过程

尼龙6是一种主要的合成纤维,大规模生产已有四十多年。由于它是结晶性的,在熔融纺丝中,纤维有一个结晶过程。鉴于高聚物的聚集态结构及其形成过程对性能有很大影响,因而多年来对尼龙6纤维的结构形成做过大量的研究,可是至今看法仍有分歧,谁也没有说清楚在实际的生产过程中,结晶过程究竟是怎样发生、怎么进行的.近年来许多作者从应力诱导     

现代纤维艺术设计中的形式美感

随着现代纤维艺术的发展,人们对纤维艺术品的形式和内容的要求也会越来越复杂和多样化.所以在设计中借助形式美的原理,多注重形式感,处理好形式构成,材料搭配和色彩选择之间的关系,形成统一和谐的整体,将一些美的基本形式好而准确地运用到现代纤维艺术设计中去,增加现代纤维艺术的美感,才能不断满足大众的视觉审美需求.文章阐述了现代纤维艺术设计中的形式关内容以及在现代纤维艺术中的具体应用.     

Si_3N_4晶界相的电镜研究

导言作为超高温工程材料,Si_3N_4陶瓷材料变得越来越具有吸引力。然而,目前需要解决的问题之一是防止1000℃以上高温强度的下降。为此,使用Y_2O_3和Al_2O_3取代MgO作为添加剂;此时材料的高强度可以保持到1200℃,这比MgO添加剂制成的陶瓷要高200℃。我们使用Y_3Al_5O_(12)和AlN作添加剂,经过重烧结后的特别热处理,材料的高强度可保持到1400℃。