奇特的推進劑、燒蝕、高重力和振動應力、溫度、天氣和環境極端、EMI/RFI 和輻射暴露以及精度耐受性要求都是高性能塑膠材料軍事和國防應用的因素。 Drake的超高性能聚合物在為這些挑戰提供解決方案方面取得了數十年的成功，創造了令人印象深刻的記錄。
德雷克在武器系統中的超高性能聚合物
在極端條件下的精確度和完美、可靠的性能對於攜帶型導彈發射器等先進武器至關重要。 重量輕也是移動人員攜帶和發射的武器的一個因素。 複雜瞄準和制導系統中的部件必須在各種不同的環境條件下保持尺寸穩定，並能夠承受粗暴的操作、腐蝕性推進劑、發射溫度和高速度。 固有的阻燃性通常是此類軍事設備中使用的元件的材料規格清單上的必要條件。
幾十年來，Drake Plastics 的超高性能聚合物一直在為這些工程挑戰提供解決方案，通常通過提供比金屬更顯著的優勢。 Drake 以可加工形狀以及機加工和注塑成型零件的形式提供許多不同等級的 Torlon PAI、Victrex 和 Solvay KetaSpire® PEEKRyton R-4 PPS 和 Ultem PEI 的獨特性能特徵，提供了一系列材料和生產選項。 這為工程師提供了機會，可以將他們正在設計的武器元件的要求與最佳的材料和零件製造方法相匹配，從而產生最有效和最有效的性能和成本組合。
與金屬相比，這些超高性能聚合物能夠抵抗暴露於各種化學品、潤滑劑和推進劑的腐蝕。 它們還可以承受過多水分的影響，並在極端濕度和溫度下保持尺寸穩定性。 考慮到長時間暴露在各種天氣條件下的可能性，所有這些好處都是必不可少的。 由於它們比金屬輕得多，因此它們還提高了武器的便攜性，並便於從一個地方到另一個地方的快速部署——這是該領域的常規要求。
Torlon PAI和 PEEK 牌號採用碳纖維和玻璃纖維增強，具有極高的結構強度和剛度。 憑藉與金屬相當的低襯裡熱膨脹係數，它們在溫度範圍的兩個極端下都能為精密部件提供尺寸穩定性。 它們還保持在接近反覆武器射擊產生的高溫峰值水準時的結構強度。 這種高強度和穩定性的結合是他們選擇需要精確尺寸公差的元件的關鍵因素，這些元件需要精確的尺寸公差來指導和確保便攜式導彈發射器的精度。
天線罩、點火杯、鰭片、機翼和電纜支架是這些高性能聚合物在從便攜式和固定平臺部署的導彈以及其他制導武器中的應用之一。 複雜的武器系統利用了Drake Plastics的Torlon PEEK R-4 PPS 和其他高性能聚合物，在廣泛不同和惡劣的操作條件下具有結構強度和穩定性。 Drake 作為可加工型材和零件提供的這些聚合物材料已經證明，它們可以滿足先進武器和武器系統的需求，並具有二十多年的成功性能。
軍用飛機在Drake高性能聚合物中的應用
Drake的超高性能聚合物在為與工程複雜軍用飛機部件相關的挑戰提供解決方案方面建立了堅實的記錄。 常規操作條件要求輕質材料在接近噴氣發動機產生的高溫以及飛行中經歷的快速和極端大氣溫度變化時保持剛性和尺寸穩定。 電子遮罩以及電氣和熱隔離對於不折不扣的系統性能至關重要。 飛行中的應力以及加速、減速和著陸的力量要求部件保持高水平的剛度和衝擊強度。 導彈推進劑和噴氣燃料對飛機部件中使用的材料提出了不妥協的耐化學性的額外要求。 由 Torlon PAI、Victrex 和 Solvay KetaSpire PEEKRyton R-4 PPS 和 Ultem PEI 的一系列配方加工和注塑成型的應用已證明其在應對這些挑戰方面的有效性。
在大多數情況下，元件從初始設計階段開始就採用 Drake 的 Torlon PAI、 PEEKRyton R-4 PPS 和 Ultem PEI 進行設計。 然而，也有例外，這些超高性能聚合物為金屬部件遇到的不可預見的缺點提供了解決方案。
例如，F-16噴氣式戰鬥機的輔助油箱的燃料連接最初由不鏽鋼製成。 輔助坦克為噴氣式戰鬥機提供了重要的戰術優勢，可以將其射程擴大50%。 與原始儲罐一起使用的接液金屬連接件在發生雷擊時被認為是不安全的。 工程師們沒有尋求一條昂貴且不確定的嘗試對金屬部件進行絕緣的途徑，而是接受了尋找一種可以直接替代金屬部件的材料的挑戰。 該材料必須能夠抵抗因暴露於噴氣燃料而產生的降解和脆化，能夠承受劇烈振動而不會失效，並在加力燃燒室飛行期間溫度偏移至 400°F （200°C） 時保持其剛度和尺寸。 Drake 的開發團隊與飛機的工程師合作，將 Torlon 4203L 確定為具有最佳性能組合的材料，可以滿足他們的要求。 然後，他們指定 Drake 專有的 無縫管® 作為用於加工連接件的材料形式。 與注塑成型零件相比，由擠出無縫管®加工而成的 Torlon 4203L 零件表現出更低的固有應力水準和更高的韌性和強度。 用 Drake 的無縫管而不是實心棒生產連接件也最大限度地減少了材料損失，並大大節省了加工時間。 從 Drake 的加工操作產生的第一個連接開始，每個連接都通過了應用所需的嚴格的 650psi （45 bar） 壓力測試。
Drake 機加工和模製的 Torlon PAI、 PEEKUltem PEI 和 Ryton R-4 PPS 的許多軍用飛機應用與商用飛機中的應用非常相似。 它們包括電連接器、接線端子和輕型外殼，其中這些聚合物的尺寸穩定性、強度、遮罩優勢和電氣性能是關鍵因素。 襯套、軸承、滾子、齒輪、葉片和類似的運動和滑動部件也由這些材料的軸承和耐磨等級製成，以在極端條件下實現可靠的長期性能。
Drake的超高性能聚合物在海軍艦艇部件中的應用
為高性能聚合物定義一個應用領域將是一個艱巨的挑戰，在這些領域中，系統和元件的可靠性比核潛艇更重要。
可靠性和安全性至關重要。
核推進運行環境對在其附近使用的材料和元件提出了獨特的要求。 確定每種應用中遇到的輻射量如何影響聚合物的性能是材料選擇的關鍵因素。
在高輻射度下進行測試時，一些塑膠材料的機械性能急劇下降。 後果是強度和延展性的損失，這表明在應力或衝擊載荷下失效的可能性很高。
在由美國複合材料製造學習中心進行和認證的測試中，包括 Torlon PAI、 PEEK 和 Ultem PEI 在內的各種熱塑性材料在 103 至 109 rads 的暴露水準下進行了測試。 只有少數材料在10、6 和更高的水準上表現出令人滿意的財產保持率。 高強度 Torlon 5030 PAI是一種30%的玻璃纖維增強聚合物，由Drake Plastics擠出成型並加工成零件，成功保持了所需的機械性能水準，以通過該機構在109 rads的測試 – 這是評估聚合物材料的最高水準。 Victrex PEEK是Drake的另一種高性能型材和零件聚合物，也以109 rads的速度通過。Drake 以其獨特而高效的無縫管®配置提供的 30% 玻璃纖維增強 Ultem 2300 PEI 在 108 拉德下表現出令人印象深刻的性能保持。
除了在類似應用中具有可靠性能的歷史外，其在輻射暴露下的性能保持能力促使美國海軍工程師在Drake Plastics的多種設計中指定Torlon PAI，用於其核潛艇的球閥和管座。 憑藉該材料對輻射影響的出色抵抗力，Torlon PAI 提供並保持了這些元件規定的高抗壓強度、韌性和耐磨性。
Drake Plastics的開發團隊還應對了美國海軍的挑戰，即一種可用於艉軸管密封件的長壽命材料。 解決方案：由 Torlon PAI 生產的 Drake Seal Segments®。 如今，海軍日益增長的船隊依賴於這些弧形密封部件，因為它們具有高抗壓強度、韌性和長期耐磨性。
Drake高性能聚合物產品在海軍艦艇中的其他應用包括由高強度和耐化學腐蝕的Ryton R-4 PPS加工而成的電氣連接器和插座。 該材料具有各種這些元件所需的出色的電氣和熱絕緣以及隔離性能。 它的耐化學性也非常顯著，PPS材料沒有已知的溶劑。
Drake高性能聚合物在軍事和國防部件中的應用
- 由30%碳纖維增強PEEK加工而成的便攜式導彈鰭片重量輕、堅固且堅固，有助於提高武器的便攜性、可靠性和準確性。
- 與標準PEEK等級相比，SolvayKetaSpire XT920 GF30 PEEK具有介電性能、高強度和更高的耐溫性，天線罩受益匪淺。
- 天線支架 由碳纖維填充的 PEEK加工而成，具有出色的強度和導電性能。
- 電連接器 依賴於 Ryton R-4 PPS 的尺寸穩定性以及隔離和絕緣性能。
- 襯套和軸承 由軸承和耐磨的 Torlon、PAI 和 PEEK 牌號加工而成，可在飛機和海軍艦艇中提供可靠的性能。
- 由 Torlon 4203 無縫管®加工而成的輔助油箱和空氣連接件擴大了戰鬥機的飛行距離。
- 由 Torlon PAI 加工而成的球閥座在核潛艇和其他海軍艦艇中具有長期可靠的性能。
- 艉軸管密封件 由 Drake 的 Torlon PAI 密封段®組成，為不斷增長的海軍艦艇艦隊提供服務。
