异种推进剂、烧蚀、高重力和振动应力、极端温度、天气和环境、EMI/RFI 和辐射照射以及精密公差要求，都是军事和国防应用中对高性能塑料材料的要求。 几十年来，德雷克的超高性能聚合物在为这些挑战提供解决方案方面取得了骄人的成绩。

德雷克超高性能聚合物在武器系统中的应用

对于便携式导弹发射器等先进武器来说，在极端条件下的精确度和完美可靠的性能至关重要。 重量轻也是移动人员携带和发射武器的一个因素。 复杂瞄准和制导系统中的部件必须在各种不同的环境条件下保持尺寸稳定，并经得起粗暴操作、侵蚀性推进剂、发射温度和高速度的考验。 固有阻燃性通常是这类军事装备所用部件材料规格清单上的一项必要条件。

几十年来，Drake Plastics公司的超高性能聚合物一直在为这些工程挑战提供解决方案，与金属相比，它们往往具有显著的优势。 德雷克提供的TorlonPAI、Victrex 和 Solvay KetaSpire® PEEK、Ryton R-4 PPS 和 Ultem PEI 等多种不同牌号的材料，具有独特的性能特征，可制成可加工形状、机加工和注塑成型零件，提供一系列材料和生产选择。 这就为工程师提供了机会，使他们能够根据所设计武器部件的要求，选择最佳的材料和部件制造方法，从而实现性能和成本的最有效结合。

与金属相比，这些超高性能聚合物能抵御各种化学品、润滑剂和推进剂的腐蚀。 它们还能抵御过度潮湿的影响，并在极端湿度和温度条件下保持尺寸稳定性。 考虑到长时间暴露在各种天气条件下的可能性，所有这些优点都是必不可少的。 由于它们比金属轻得多，因此还提高了武器的便携性，便于从一个地点快速部署到另一个地点–这是野战中的常规要求。

用碳纤维和玻璃纤维增强的TorlonPAI 和 PEEK 牌号具有极高的结构强度和刚度。 它们的衬垫热膨胀系数低，可与金属媲美，因此在两个极端温度范围内都能保证精密部件的尺寸稳定性。 它们还能在武器反复发射时产生的高热峰值附近保持结构强度。 这种高强度和高稳定性的结合是他们选择便携式导弹发射器部件的一个关键因素，这些部件需要精确的尺寸公差来引导和确保精确度。

在便携式和固定平台部署的导弹及其他制导武器中，雷达罩、点火器杯、鳍、翼和电缆支架都是这些高性能聚合物的应用领域。 这些复杂的武器系统采用了Drake Plastics公司的TorlonPAI、PEEK、Ryton R-4 PPS和其他高性能聚合物，可在各种不同的恶劣工作条件下保持结构强度和稳定性。 德瑞克提供的这些聚合物材料是可加工的毛坯形状和部件，二十多年的成功业绩证明，它们能够满足先进武器和武器系统的要求。

德雷克高性能聚合物在军用飞机上的应用

Drake 的超高性能聚合物在为复杂的军用飞机部件工程设计相关挑战提供解决方案方面取得了良好的业绩。 常规运行条件要求轻质材料在接近喷气发动机产生的高热量以及飞行中经历的快速和极端的大气温度变化时仍能保持刚性和尺寸稳定性。 电子屏蔽、电气隔离和热隔离对于保证系统性能至关重要。 飞行中的应力以及加速、减速和着陆的力要求部件保持较高的刚度和抗冲击强度。 导弹推进剂和喷气燃料对飞机部件所用材料的耐化学性提出了更高的要求。 使用TorlonPAI、威格斯和苏威 KetaSpire PEEK、Ryton R-4 PPS 和Ultem PEI等一系列配方进行加工和注塑的应用证明了它们在应对这些挑战方面的有效性。

在大多数情况下，从最初的设计阶段开始，就使用德雷克的TorlonPAI、PEEK、Ryton R-4 PPS 和 Ultem PEI 对部件进行设计。 不过，也有例外情况，这些超高性能聚合物为金属部件遇到的不可预见的缺陷提供了解决方案。

例如，F-16 喷气式战斗机辅助燃料箱的燃料接头最初就是用不锈钢制成的。 辅助坦克为喷气式战斗机提供了重要的战术优势，可将其航程延长 50%。 原油箱使用的润湿金属连接件被认为在雷击情况下不安全。 工程师们并没有选择昂贵且不确定的方法来对金属部件进行绝缘处理，而是接受了寻找一种可以直接替代金属部件的材料的挑战。 这种材料必须能抵御喷气燃料的降解和脆化，能承受剧烈振动而不发生故障，并能在后燃烧器飞行期间温度骤升至 400°F (200°C) 时保持其刚度和尺寸。 德雷克的开发团队与飞机工程师合作，最终确定Torlon4203L为具有最佳性能组合的材料，可满足他们的要求。 随后，他们指定使用德雷克专有的Seamless Tube®作为加工连接件的材料形式。 与注塑成型部件相比，由挤压无缝管® 加工而成的Torlon4203L 部件显示出更低的固有应力水平以及更高的韧性和强度。 用德雷克无缝钢管代替实心棒材生产连接件还最大限度地减少了材料损耗，并大大节省了加工时间。 从德雷克公司加工生产的第一个连接件开始，每一个连接件都通过了应用所需的 650psi （45 巴）的严格压力测试。

德雷克加工和模制的TorlonPAI、PEEK、Ultem PEI 和 Ryton R-4 PPS 在军用飞机上的许多应用与商用飞机上的应用十分相似。 这些产品包括电气连接器、接线端子和灯壳，这些聚合物的尺寸稳定性、强度、屏蔽效果和电气性能都是关键因素。 衬套、轴承、滚子、齿轮、叶片和类似的运动和滑动部件也是用轴承和耐磨等级的这些材料生产的，以便在极端条件下实现可靠的长期性能。

德雷克超高性能聚合物在海军舰艇部件中的应用

在高性能聚合物的应用领域中，系统和部件的可靠性比核潜艇更为重要。

可靠性和安全性至关重要。

核推进器的运行环境对在其附近使用的材料和部件提出了独特的要求。 确定每种应用中遇到的辐射量对聚合物性能的影响是选择材料的关键因素。

在高辐射测试中，一些塑料材料的机械性能会急剧下降。 其后果是强度和延展性的丧失，这表明在应力或冲击载荷作用下发生故障的可能性很高。

在美国复合材料制造学习中心进行和认证的测试中，对包括TorlonPAI、PEEK和 Ultem PEI 在内的各种热塑性材料进行了103 到 109 拉德 的暴露水平测试。 只有少数几种材料在106 级或 更高级别上表现出令人满意的特性保持率。 高强度Torlon5030 PAI 是一种 30% 的玻璃增强聚合物，由Drake Plastics公司挤出成型并加工成零件，成功地保持了所需的机械性能水平，通过了该机构在109拉德（聚合物材料评估的最高水平）下进行的测试。 Victrex PEEK 是德瑞克的另一种高性能库存形状和部件聚合物，在109 rads 时也通过了测试。德雷克在其独特而高效的 Seamless Tube® 配置中提供的30% 玻璃增强 Ultem 2300 PEI在108 rads 时表现出令人印象深刻的性能保持率。

TorlonPAI 在类似应用中的可靠性能，以及在辐照条件下的性能保持能力，促使美国海军工程师在Drake Plastics公司为其核潜艇设计的球阀和管座中指定使用TorlonPAI。 TorlonPAI 材料具有优异的抗辐射性能，可提供并保持这些部件所需的高抗压强度、韧性和耐磨性。

Drake Plastics公司的开发团队还满足了美国海军对可用于艉管密封的长寿命材料的要求。 解决方案使用TorlonPAI 生产的 Drake Seal Segments®。 如今，海军日益壮大的舰队依赖于这些弧形密封部件的高抗压强度、韧性和长期耐磨性。

Drake 高性能聚合物产品在军舰上的其他应用还包括由高强度和耐化学腐蚀的 Ryton R-4 PPS 加工而成的电气连接器和插座。 这种材料具有出色的电绝缘、热绝缘和隔离性能，适用于各种此类组件。 它的耐化学性也非常显著，PPS 材料不含任何已知溶剂。

德雷克高性能聚合物在军事和国防部件中的应用

  • 便携式导弹鳍片 由 30% 的碳纤维增强 PEEK 制成，重量轻、韧性好、刚度高，有助于提高武器的便携性、可靠性和精确性。
  • 与标准 PEEK 材料相比，索尔维的 KetaSpire XT920 GF30 PEEK 材料具有介电性能、高强度和更高的耐温性能，因此Radomes 能够从中受益。
  • 天线支架 由填充碳纤维的 PEEK 制成，具有出色的强度和导电性能。
  • 电气连接器 依赖于 Ryton R-4 PPS 的尺寸稳定性、隔离和绝缘性能。
  • 由轴承和耐磨的TorlonPAI 和 PEEK 牌号加工而成的衬套和轴承 可为飞机和舰船提供可靠的性能。
  • 由Torlon4203 无缝钢管® 加工而成的辅助燃料箱和空气接头 可延长战斗机的飞行距离。
  • 用TorlonPAI 加工而成的球阀阀座 在核潜艇和其他海军舰艇中具有长期可靠的性能。
  • 由德雷克TorlonPAI Seal Segments® 组成的艉轴管密封件 为不断增长的海军舰队提供服务。