媒体评论

5月28日至31日,第十八届中国国际投资暨全球采购会在重庆国际博览中心举行,中国兵器工业集团北方材料科学与工程研究院组织代表团参加了展览。

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每年的5月份,中国国际警用装备博览会”在北京国家会议中心举行。仪征化纤都会与下道客户携手参加为期4天的展会。在展会上,用仪化超高分子量聚乙烯纤维制作的防弹衣、防弹头盔,仪纶面料和成衣等产品受到国内外客商广泛关注。

这是防弹材料系列的最后一篇,接下来就是产品和应用了。

本届渝洽会,材料院集中展示了车辆及人体防护制品、特种陶瓷制品、胶粘剂及密封胶、铝合金焊丝等四大类产品,包括防弹防刺服、防弹头盔、防弹插板、车辆复合装甲防护板、抗弹陶瓷、大尺寸陶瓷结构件、陶瓷粉体、胶粘剂及密封胶、ER5356铝合金焊丝等产品共16件。展会期间,材料院领导及参展工作人员向前来展台参观的领导和各界人士介绍了各类产品,发放了产品宣传资料,受到各级领导和观众的关注好评。

随着汽车产业的发展,带动着多个产业的发展,包括,橡胶,钢铁,复合材料,皮革,胶粘行业。下面,主要探讨新型胶粘剂在在汽车上的应用。随着我国汽车工业新材料、新工艺的不断应用,汽车用胶粘剂也随之完善和专业化,主要有以下九大新型胶黏剂。

中国国际警用装备博览会自2002年起,已举办7届,成为国内乃至亚太地区警用装备领域最具权威性与影响力的专业性展会。本届博览会共有来自中国、美国、法国、德国、意大利、荷兰、瑞士、以色列、日本、俄罗斯等国家的500余中外参展商携最新的警用装备产品参会。参展商数量创历届之最,展览面积比上届增加14%。展馆分为地上展区、地下展区和室外特种车辆展区三部分,主要包括视频监控、刑事技术、武器警械、反恐防暴、应急救援、防护装备、交通工具、警用航空等展区。

这是防弹材料系列的最后一篇,接下来就是产品和应用了。

本届渝洽会重点推介“一带一路”沿线和亚太国家的投资机遇,展览规模达10万平方米,共有来自46个国家的1600多家跨国公司、6600多家企业参展。通过参加此次“渝洽会”展览,材料院积极宣传展示了优势技术和产品,促进了同外界的交流与合作,取得了良好效果。 来源:兵工集团网站

1、轻体胶粘剂/密封胶

仪征化纤自2012年以来,己是第五次参加这一盛会,展馆位于博会上层防护装备展区,展区面积36平米,主要展示了用仪化超高分子量聚乙烯纤维制作的防弹衣、防弹板、防弹头盔、防爆毯,芳纶力纶手套,防砍服,盾牌,以及仪纶面料和成衣等三大产品的68个样品。仪纶产品是首次亮相警博会。这次无论是展位面积,展品数量,参展人员以及参展经验,都比前两次有较大的提升。

再次重申,我不是学材料的,欢迎各位材料或相关专业的读者来指出错误或补充知识,以免误人。

汽车轻量化越来越得到政府的重视和鼓励,成为我国汽车工业发展的主要方向。随着汽车轻量化进程的推进,铝、镁、陶瓷、塑料、玻璃纤维或碳纤维复合材料等轻质材料在汽车上的应用越来越多,这些材料大部分无法采用焊接、铆接等传统的连接工艺,需要用结构胶粘剂进行粘接。

仪征化纤超高分子量聚乙烯纤维,商品名为“力纶”,又称“特种纤维”。产品经过七年多的开发和市场开拓,已成功开发出50多个细旦、高强、有色等产品,广泛应用于防弹、防切割手套、渔线,绳索等多个领域,关键质量指标达到国际先进水平。


如低密度PVC焊缝密封胶、低密度PVC抗石击涂料等。普通PVC密封材料的密度为1.40g/cm3,而低密度PVC密封材料的密度可以达到0.9-1.0g/cm3,在使用相同厚度(体积)密封材料的情况下可以减轻质量30%-35%。

2013年11月,仪征化纤与有关单位联合开发的“高性能聚乙烯纤维干法纺丝工业化成套技术”,获“纺织之光”科技进步一等奖。该技术为国内首创,并申请专利25项,整体技术达到国际先进水平。目前,已先后在仪征化纤建成一条300吨/年和两条1000吨/年生产线,产品主要技术指标不仅达到国外同类产品先进水平,还打破了国外独家技术垄断。2016年3月,在中国国际纺织纱线展上,仪征化纤“力纶”品牌产品入选“中国纤维流行趋势2016/2017”。

上篇是硬质防弹材料最传统的成员,这篇就是硬质防弹材料最新成员,也是最有前途的——陶瓷。当然不是我们平常吃饭用的碗碟,而是工业用特别是航空工业级别的特种陶瓷。

2、环保型胶粘剂/密封胶

五年多来,仪征化纤通过这种高端展会,放下国有大企业的老大架子,与市场的亲密接触,深入到市场的最前沿,展示自己,推介产品,了解上下游市场与客户的最新情况,为公司产品的市场拓展,战略谋划和科研发展方向积累经验。

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水基材料已开始出现并取代油型粘接、密封产品。如使用水基密封胶替代目前广泛使用的PVC塑料溶胶,以及车内使用的沥青基阻尼板。由于水基材料可以为自干型或烘干型,阻尼系数比PVC、沥青材料高,对环境污染小,应用前景很好。此外, PVC密封胶、车底抗石击涂料也在汽车制造过程中得到应用。

如今,仪征化纤已成为国内产销量最大的超高分子量聚乙烯纤维生产企业。受到国内外客户的广泛推崇和使用。

对不起实在是找不到ceradyne sapi的全家福,找个evike假板子意思意思

3、湿碰湿型PVC密封材料

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陶瓷防弹产品通常以插板的形式出现,目前应用范围最广、知名度最高的陶瓷防弹产品当属美军使用的SAPI和ESAPI系列板材。一套SAPI/ESAPI组件包含一前一后两块主板,两块侧板,按需选用。商业插板的选择则更多更丰富,定制化程度也更高。不过因为SAPI板子的剪裁非常符合人体工程学且认知优势,以至于SAPI-cut成为了专门针对这种版型/形状/剪裁的特定称呼。

目前,新建汽车厂的涂装车间不再设立PVC预烘干炉,以提高生产效率,节约能源。所谓的湿碰湿工艺即是PVC密封材料不经过预固化(预凝胶)工序,而直接在湿态的PVC材料表面喷涂涂料, PVC材料要在烘干炉中与涂层一同烘干。这就要求PVC材料与涂漆有良好的适应性,不出现发花、流挂、缩孔、针孔等不配套的问题

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4、薄板增强材料

SAPI宣传图,作为一种高等级内衬,SAPI一开始是作为加强型补充而设计开发的

随着汽车轻量化的要求,车身所用钢板的厚度越来越薄,但是有些部位(如车门拉手孔)要求有更高的强度。薄板增强材料的应用即可解决此问题。常用的薄板增强材料主要由环氧树脂改性材料组成。有预成型件,也有液态可喷涂型材料。增强材料在油漆烘干过程中固化,粘贴在钢板上,不仅起到局部补强作用,还可以降低钢板的振动,消除噪音。

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5、适应洁净涂装车间要求的胶粘剂产品

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洁净涂装车间的概念是将与涂漆没有直接关系的材料的施工由涂装车间提前到焊装车间或移后至总装配车间,以减少影响涂装车间清洁度的操作,减少返工、返修,降低制造成本。将密封胶的施工改在焊装车间进行,要求开发焊装车间使用的装饰性焊缝密封胶。而抗石击涂料在涂装结束后移至总装车间施工,要求使用的材料可以室温固化。

不光陆军用,海军陆战队也用,成功案例不少

6、喷涂型减振隔音材料取代沥青阻尼板

市面上最常见的防弹陶瓷材料分三种:氧化铝,碳化硅,碳化硼。

由于汽车制造时使用的沥青阻尼板形状不同,需要占用很多的仓储空间,施工时浪费人力,同时带入大量的尘土,影响涂装车间的环境。而使用喷涂型减振隔音材料可以由机械手自动化施工,同时降低制造成本。喷涂型减振隔音材料主要有PVC塑料溶胶、水基丙烯酸酯胶等。

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7、新型聚氨酯玻璃胶粘剂

氧化铝——是的你没看错,氧化铝/矾土/刚玉。氧化铝是白色固体,是铝和氧的化合物,分子式为Al2O3,密度Density: 3.88-3.92 g/cm³。氧化铝是所有氧化物当中强度最大、硬度最高的。氧化铝陶瓷比一般钢铁轻一半,比相同防弹能力同面积的装甲钢重量轻40%。氧化铝也是被运用在防弹领域的第一代陶瓷。

铝质车身的出现和玻璃内置天线的应用,要求使用的玻璃胶粘剂具有高阻率(低的到达率),防止引起车体的腐蚀和对天线接受效果的不良影响。胶粘剂应是高模量以提高车体的刚性,提高抗扭曲性,保证乘员的安全。新型聚氨酯玻璃胶粘剂有低导型、高模量型、高模量低导型、快速固化型等。

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8、感应固化装置的普遍应用

碳化硅,又名:碳硅石、金钢砂或耐火砂,分子式:SiC,是用石英砂、石油焦、木屑为原料通过电阻炉高温冶炼而成的一种耐火材料,比重为3.20~3.25。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种。

对于折边胶的固化,普遍采用感应固化设备对工件(如车门、发动机罩、行李箱盖等)进行固化,以提高生产效率。

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9、胶粘剂/密封胶自动化施工系统的广泛使用

碳化硼,化学式B4C,是一种极硬的陶瓷材料,用于防弹护甲,车辆用装甲和很多工业应用品中。它的摩氏硬度为9.3,并是继金刚石、立方氮化硼、富勒烯化合物和钻石整体纤管后的第五种已知最硬的物质。碳化硼为黑色有金属光泽晶体,俗称黑钻石。

国外的汽车制造厂中,胶粘剂/密封胶的自动化涂布设备随处可见。从焊装车间的折边胶、减振胶、涂装车间的车底涂料,到总装车间玻璃胶粘剂、顶棚内饰胶粘剂等均已广泛应用。由于自动化设备精准的施工,在保证质量的同时还可降低材料的消耗量。

碳化硼不溶于水和有机溶剂,化学稳定性强,耐酸、碱腐蚀,几乎不与所有的酸、碱溶液反应。碳化硼还具有如下多种特性:具有较大的热中子俘获截面,中子吸收能力强,故有中子吸收剂之称;具有半导体性等。

胶粘技术的提高,必然要求胶粘检测技术的提高。东莞科建仪器在胶粘检测技术方面孜孜探索,不断技术创新,其产品常温型胶带保持力试验机,烘箱胶带保持力试验机,剥离强度试验机,极大地满足了客户对检测技术的要求。

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2017 年,中国国际胶粘剂及密封剂展暨中国国际胶粘带与标签展将重回上海世博展览馆。在中国“十三五”规划及《中国制造2025》战略的指引下,各行各业对胶粘剂和密封剂的需求和要求不断提高,胶粘剂和密封剂的使用量及应用领域不断增多。因此即使是在全球经济放缓,中国经济新常态下,中国大陆的胶粘剂及密封剂产销量每年均以两位数的增长率迅猛地发展。

陆战队SPC+全套护甲

为了容纳日益增加的参展企业,2017 年中国胶粘剂展将于 2017年8月23-25 日在上海世博展览馆举行,展览面积将扩大20%,届时将有500余家企业参展,将会吸引到来自海内外的20000余名观众。

作为防弹材料,就是将上述这些材料制备成粉末并进行烧结成块从而变成具备防弹能力的陶瓷块,再与其他配料进一步整合成为可穿戴的成品。

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陶瓷材料的防弹原理是通过高硬度的材料结构破碎吸能来阻挡弹头。

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因为陶瓷硬度比钢材高,密度不到钢材的一半,所以是理想的高等级弹道防护材料,特别适合作为移动防护装甲,包括车辆和个人穿戴。

当然陶瓷也不是完美的。

  • 首先,陶瓷材料对原料和工艺要求高,本身制备成本就比钢材要高,且存在不可避免的良品率问题。后期的成品加工也极为考研厂家的技术能力和专业水平,所以成品的防弹插板价格都比较高。

  • 其次,陶瓷材料硬度虽高,但是比较脆,而且其本身设计就是要通过破碎来吸能,故而在使用上需要注意防磕碰以免浪费防护性能。

  • 最后,因为陶瓷防弹插板并不是由纯陶瓷构成的,而是会有背板有包裹材料,有些板材还会加上橡胶包边。而防弹陶瓷核心有整板和块状之分,整板对于压制有着极高的工艺要求,稍有不慎就会破碎。而块状排列也就是堆麻将牌,这对于粘合剂选用和压合处理、“麻将牌”的组合排列有着很高的要求。这些细节都直接决定最终成品的使用效能,而不同厂家的技术水平和处理能力是决定最终成品定价的直接因素。

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组合排列中的”麻将牌“

陶瓷防弹插板成品属于细分领域里的细分行业,其中有名的企业有:3M Ceradyne,Safariland ProTech,BAE Systems等。

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其中Ceradyne是全美乃至全球数一数二的特种陶瓷生产企业,也是美军ESAPI项目的主要承包商。

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贵出天际的PROTECH

目前国内也有很多企业参与陶瓷防弹插板的生产和销售,比如浙江立泰等。产品不仅提供给国内专业用户,还远销海外。

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特别鸣谢浙江立泰授权使用图片素材

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