近幾年來(lái),國(guó)際上發(fā)生的幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)表明:堅(jiān)固的防護(hù)工程仍是保存戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)力的根本。但在高技術(shù)條件下,防護(hù)工程面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn):敵偵察監(jiān)視能力強(qiáng),防護(hù)工程隱蔽困難;敵武器毀傷威力大,防護(hù)工程易遭敵摧毀。因此,為了應(yīng)對(duì)未來(lái)高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng),除了要搞好防護(hù)工程的偽裝外,必須積極研制并盡可能采用高強(qiáng)度新型建筑材料構(gòu)筑防護(hù)工程。 目前在防護(hù)工程領(lǐng)域研究和應(yīng)用的新材料主要有: 復(fù)合材料。這是由兩種以上不同性質(zhì)或不同結(jié)構(gòu)物質(zhì)組合而成的材料,通常由基體材料和增強(qiáng)劑構(gòu)成。如碳纖維復(fù)合材料,它是一種質(zhì)輕、強(qiáng)度高的復(fù)合材料,主要以聚丙烯腈為原料,也可用人造絲、石油瀝青或煤瀝青為原料,具有強(qiáng)度高、剛度高、耐疲勞、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。 高分子材料。又稱高分子化合物或高分子聚合物.是由單體聚合而成的分子量較高的化合物。塑料、合成橡膠、合成纖維是當(dāng)今三大有機(jī)合成高分子材料。 非晶態(tài)材料。是指用人工方法將晶體材料加工成具有特殊功能的非晶態(tài)物質(zhì)。非晶戀材料主要包括非晶戀金屬和非晶態(tài)陶瓷氧化物,強(qiáng)度比相應(yīng)晶體材料高10倍,抗腐蝕性好,韌性大,電磁性能優(yōu)良,電阻率高,耐磨性好,熱膨脹系數(shù)小。非晶態(tài)陶瓷的主要優(yōu)點(diǎn)是具有耐超高溫性能。 功能材料。是指利用聲、光、電、磁、熱、化、生化等效應(yīng),能把能量從一種形式轉(zhuǎn)變成另一種形式的材料。功能材料品種很多,如電子計(jì)算機(jī)的記憶元件、激光器的工作物質(zhì)紅寶石、聲納振蕩器的壓電陶瓷,以及超導(dǎo)材料、光學(xué)塑料、熱電材料、光敏材料、反激光材料、防輻射與電子材料等。 納米材料。納米材料領(lǐng)域?qū)⒊蔀?1世紀(jì)初最為活躍的領(lǐng)域。納米材料是利用物質(zhì)在小到原子或分子尺度以后,由于尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)或量子效應(yīng)所出現(xiàn)的奇異現(xiàn)象而發(fā)展出來(lái)的新材料。納米科學(xué)技術(shù)目前仍處于基礎(chǔ)研究階段,估計(jì)要10年-20年才能達(dá)到預(yù)期效果。 目前,構(gòu)筑防護(hù)工程所用的材料主要有:天然石材、高強(qiáng)鋼材、水泥基復(fù)合材料、新型高強(qiáng)纖維復(fù)合材料等。 其中,構(gòu)筑防護(hù)工程使用量最大、應(yīng)用最廣泛的建筑材料仍是水泥基復(fù)合材料。水泥基復(fù)合材料研究和發(fā)展種類(lèi)及方向主要有以下幾種。 高性能混凝土。高性能混凝土具有高強(qiáng)、高耐久性、高體積穩(wěn)定性、高工作性等多方面的性能,并且以高耐久性為主要目標(biāo)。這是混凝土材料發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前國(guó)外在一些重點(diǎn)工程中使用強(qiáng)度等級(jí)為C100的混凝土已較為普遍,我國(guó)也已配制出C150的超高強(qiáng)混凝土,其耐久性可達(dá)500年-1000年。采用高性能混凝土可使防護(hù)工程的抗力等級(jí)、耐久性大大提高,同時(shí)減少了結(jié)構(gòu)尺寸,降低了重量。 纖維增強(qiáng)混凝土。常用的纖維增強(qiáng)混凝土有鋼纖維增強(qiáng)混凝土、聚丙烯纖維增強(qiáng)混凝土、碳纖維增強(qiáng)混凝土等。纖維的摻入會(huì)大大提高混凝土材料的抗彎強(qiáng)度、抗沖擊韌性等。國(guó)外已經(jīng)研制出強(qiáng)度可達(dá)100兆帕-200兆帕的鋼纖維混凝土,其抗拉抗彎、韌性等大大提高。 活性粉末混凝土。這是一種超高強(qiáng)混凝土,其立方體抗壓強(qiáng)度可達(dá)200兆帕-800兆帕。制造這種混凝土的主要方法是:在混凝土中摻入活性微粉或極細(xì)粉材料;減少顆粒的最大尺寸,改善混凝土的均勻性;在硬化過(guò)程中加壓或加溫;使用最小混凝土用水量及增放鋼纖維以增強(qiáng)其延性等。活性粉末混凝土是目前100兆帕高強(qiáng)混凝土抗壓強(qiáng)度的8~10倍,可大大提高防護(hù)工程的抗侵徹能力。但這種混凝土與傳統(tǒng)混凝土成型制作工藝完全不同,還需要做深入的研究。 智能混凝土。這種混凝土是將具有仿生命功能的材料融合于基體材料中,使制成的構(gòu)件具有人們所期望的功能。目前智能水泥基復(fù)合材料主要有:預(yù)濕骨料混凝土和自檢測(cè)水泥基復(fù)合材料。 水泥基功能性材料。如水泥基磁性復(fù)合材料、水泥基屏蔽電磁波復(fù)合材料、水泥基復(fù)合材料等。 材料、能源和信息是現(xiàn)代科技的三大支柱。其中復(fù)合材料是應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展涌現(xiàn)出的極具生命力的科學(xué),防護(hù)工程中除了應(yīng)用廣泛的水泥基復(fù)合材料外,高強(qiáng)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的應(yīng)用將是一個(gè)主要發(fā)展方向。高強(qiáng)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用于防護(hù)工程中,既可提高工程的防護(hù)能力,又可賦予工程一定的隱身能力。還因?yàn)樗辛己玫母魺嵝裕鸬礁淖兡繕?biāo)熱特征的作用;有良好的減震降噪性能,起到改變目標(biāo)聲特征的作用。同時(shí)復(fù)合材料可以按照設(shè)計(jì)要求加工成所需的外形,避免用鋼板制造而形成的尖銳棱角,可避免雷達(dá)探測(cè)。在纖維復(fù)合材料中加入光導(dǎo)網(wǎng)狀纖維,可以有效減小雷達(dá)散射有效截面等等。 目前,世界各主要國(guó)家,根據(jù)國(guó)際安全形勢(shì)的變化.以信息時(shí)代戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)為牽引,以新軍事革命為契機(jī),紛紛調(diào)整各自的軍事戰(zhàn)略,以爭(zhēng)取在世界軍事力量格局中占據(jù)有利位置。作為為戰(zhàn)爭(zhēng)和國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)的一種社會(huì)活動(dòng)的人防,隨之也要有新的發(fā)展。人防建設(shè)
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