CN113845749A - 一种新型复合材质的塑料子弹壳 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型复合材质的塑料子弹壳，其配方主要为PEEK，优选熔指10～80g/10min的PEEK，该子弹壳的配方还包括改性材料CNT纤维与纳米二氧化硅颗粒填料，其中CNT的添加量优选0.5～10wt％，优选管径大于15nm，优选长度大于5um，而纳米二氧化硅添加量优选0.1～15wt％，优选粒径小于500nm。本发明所述的一种新型复合材质的塑料子弹壳，属于子弹壳加工制作领域，通过引入特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)，聚醚醚酮具有强度高，耐高低温、耐溶剂、耐磨、低吸水量、延展性好的特点，并且通过改性途径引入CNT纤维与纳米二氧化硅颗粒填料，通过CNT纤维的引入，提升材料的抗拉强度，通过纳米二氧化硅颗粒，增加材抗磨抗刮效果，可进一步实现性能增强。
Description
技术领域
本发明涉及子弹壳加工制作领域，特别涉及一种新型复合材质的塑料子弹壳。
背景技术
目前国内、国际装备军队的子弹仍以金属弹壳为主，分为纯铜弹壳、铸铁涂漆弹壳、铝合金弹壳等，金属弹壳的材料密度大，会增加士兵负重，降低载弹量，并且金属弹壳导热系数高，连发过后，存在子弹在弹膛自燃的风险；而目前塑料弹壳的研究，主要选材为改性聚乙烯、改性聚苯乙烯等，改性聚乙烯与改性聚苯乙烯都存在机械性能低，耐低温定差，低温时材料脆，易开裂；耐高温性差，制件结精度低时，易发生退火结晶引起制件变形。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种新型复合材质的塑料子弹壳，可以有效解决背景技术中提到的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种新型复合材质的塑料子弹壳，子弹壳的配方主要为特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)，优选熔指10～80g/10min的特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)，该子弹壳的配方还包括改性材料CNT纤维与纳米二氧化硅颗粒填料，其中CNT的添加量优选0.5～10wt％，优选管径大于15nm，优选长度大于5um，而纳米二氧化硅添加量优选0.1～15wt％，优选粒径小于500nm。
优选的，所述配方中更优选10～35g/10min熔指的PEEK，最优选熔指15～25g/10min的PEEK。
优选的，所述CNT添加量更优选1～3wt％，CNT的管径更优选大于20nm，CNT的长度更优选大于10um；最优选大于20um。
优选的，所述纳米二氧化硅添加量更优选0.5～10％，最优选1～5wt％，二氧化硅更优选粒径小于100nm，最优选粒径小于50nm。
优选的，上述配方中的材料采用注塑成型工艺制作子弹壳。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明超一种新型复合材质的塑料子弹壳，通过引入特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)，聚醚醚酮具有强度高，耐高低温、耐溶剂、耐磨、低吸水量、延展性好的特点，并且通过改性途径引入CNT纤维与纳米二氧化硅颗粒填料，通过CNT纤维的引入，提升材料的抗拉强度，通过纳米二氧化硅颗粒，增加材抗磨抗刮效果，可进一步实现性能增强。
附图说明
图1为本发明的子弹壳结构简示图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
(1)首先设置对比实施例。
对比实施例：
采用高密度聚乙烯注塑图1所示的子弹壳部分，高密度聚乙烯为中国石化集团茂名石油化工有限公司的TR400N牌号，注塑后经机加、装配成子弹，共制作子弹100颗。
(2)检测不同配方制成弹壳的机械性能，设置7个具体实施例。
实施例1：
选熔指25g/10min的聚醚醚酮100份，CNT2份，纳米二氧化硅1.5份，经双螺杆挤出造粒，获得混合均匀的改性PEEK材料。聚醚醚酮牌号为浙江鹏孚隆科技股份有限公司8250G，CNT为山东大展纳米材料有限公司CP2102，纳米二氧化硅为北京德科岛金科技有限公司DK-SiO2-30。
实施例2-4：
材料选型不变，配方结构如下表
| 组分 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| PEEK | 100 | 100 | 100 |
| CNT | 2 | 5 | 2 |
| 纳米二氧化硅 | 0 | 1.5 | 5 |
实施例5-7：
配方配比如实施例1，材料选型如下表
| 组分 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 |
| PEEK | 30g/10min | 30g/10min | 80g/10min |
| CNT | GT-300 | GT-217 | GT-300 |
| 纳米二氧化硅 | DK-SiO2-15 | DK-SiO2-30 | DK-SiO2-60 |
对比实施例用高密度聚乙烯(HDPE)、实施例1-7材料机械性能测试数据如下表
经过上述实验对比及结果数据对比可知：除断裂伸长率外，PEEK材料性能明显优于HDPE，但是各案列PEEK断裂伸长率均高于20％，符合标准；子弹在枪膛内点火造成材料破裂的风险极低。如上分析，PEEK材料及CNT、纳米二氧化硅改性材料，适用于弹壳应用。
(3)实弹装配的射击检测，设置实施例。
实施例8：
采用实施例1材料注塑图1所示的子弹壳部分，然后经机加工并装配成子弹，共制作子弹100颗，进行射击检测；综合对比实施例1与实施例8子弹射击测试，测试结果如下表
依据上述测试数据可以得出结论，在实弹射击中，本方案制成的弹壳安全性明显高于传统改性聚乙烯与改性聚苯乙烯制成的弹壳，从而更具备应用前景。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种新型复合材质的塑料子弹壳，其特征在于：子弹壳的配方主要为特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)，优选熔指10～80g/10min的特种工程塑料聚醚醚酮(PEEK)，该子弹壳的配方还包括改性材料CNT纤维与纳米二氧化硅颗粒填料，其中CNT的添加量优选0.5～10wt％，优选管径大于15nm，优选长度大于5um，而纳米二氧化硅添加量优选0.1～15wt％，优选粒径小于500nm。
2.根据权利要求1所述的一种新型复合材质的塑料子弹壳，其特征在于：所述配方中更优选10～35g/10min熔指的PEEK，最优选熔指15～25g/10min的PEEK。
3.根据权利要求1所述的一种新型复合材质的塑料子弹壳，其特征在于：所述CNT添加量更优选1～3wt％，CNT的管径更优选大于20nm，CNT的长度更优选大于10um；最优选大于20um。
4.根据权利要求1所述的一种新型复合材质的塑料子弹壳，其特征在于：所述纳米二氧化硅添加量更优选0.5～10％，最优选1～5wt％，二氧化硅更优选粒径小于100nm，最优选粒径小于50nm。
5.根据权利要求1所述的一种新型复合材质的塑料子弹壳，其特征在于：上述配方中的材料采用注塑成型工艺制作子弹壳。
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