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深圳市萬川知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)有限公司
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光明區(qū)辦公室：深圳市光明區(qū)光明街道薈萃路翠園居（綜合執(zhí)法大隊直入100米）
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郵箱：sz8wanchuan@163.com
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- 作者: 萬川知識產(chǎn)權(quán)
- 來源: 中國知識產(chǎn)權(quán)資訊網(wǎng)
- 日期: 2017-08-11
- 瀏覽次數(shù): 832次
新聞背景：7月30日上午，慶祝中國人民解放軍建軍90周年閱兵在朱日和聯(lián)合訓(xùn)練基地隆重舉行。這是中國人民解放軍首次以慶祝建軍節(jié)為主題的盛大閱兵，是野戰(zhàn)化、實戰(zhàn)化的沙場點兵，是人民軍隊整體性、革命性變革后的全新亮相。除了軍事裝備，如今中國人民解放軍穿戴的軍需裝備也大大提高了作戰(zhàn)人員的戰(zhàn)場生存能力。筆者從專利的視角，對我國最新的軍需裝備成果一探究竟。
近年來，我國軍事裝備的發(fā)展突飛猛進(jìn)，國產(chǎn)5代戰(zhàn)機(jī)入列，國產(chǎn)航母下水，軍用無人機(jī)遠(yuǎn)銷海外。與此同時，解放軍單兵軍需裝備也得到了長足的發(fā)展，以中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所為代表的軍需裝備研究機(jī)構(gòu)長期從事裝備研發(fā)工作，推出了一款款先進(jìn)的產(chǎn)品。
頭盔：刀槍不入
從冷兵器時代到熱兵器時代，從傳統(tǒng)戰(zhàn)爭到現(xiàn)代化戰(zhàn)爭，頭盔一直是戰(zhàn)士們的必備防具。不管是古代的盔甲，還是如今的防彈頭盔，其追求的目標(biāo)都是無銳不防、輕質(zhì)高強(qiáng)。中國人民解放軍過去長期采用鋼盔保障頭部安全，但存在重量大、不夠舒適的弊病，直到1999年大閱兵上國產(chǎn)芳綸頭盔才第一次亮相。
北京市國防軍需科技開發(fā)部于1997年提交的專利申請記載了芳綸頭盔的制備方法（專利申請?zhí)枺篊N97115106.7）。該技術(shù)利用一條循環(huán)運行的涂膠帶掛膠后與芳綸布帶合并，經(jīng)加熱后將樹脂轉(zhuǎn)移到芳綸布帶形成坯料，多層坯料疊放在一起經(jīng)成型模具加壓加熱制備成頭盔。該工藝中，樹脂不會侵入芳綸布組織內(nèi)，防止了芳綸布變脆。這種頭盔對五四式手槍在5米射距的抗彈率達(dá)到100%，防彈效果優(yōu)于國產(chǎn)GK80鋼盔，并且還具有重量輕、佩戴舒適的優(yōu)勢。
新時期，在科研人員的努力下，用于軍用頭盔的輕質(zhì)高強(qiáng)材料和制備工藝不斷出現(xiàn)。如一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201210052047.3）提供了一種超高分子質(zhì)量聚乙烯／納米二硫化鎢復(fù)合纖維，纖維中引入具有球形嵌套中空結(jié)構(gòu)的類富勒烯納米二硫化鎢，大大提高了對沖擊波的吸收能力。這種復(fù)合纖維具有極好的抗沖擊和減震性能，拉伸強(qiáng)度達(dá)到2.3GPa，非常適合防彈頭盔的制備。一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201210078324.8）提供了一種超高分子質(zhì)量聚乙烯／石墨烯復(fù)合纖維，引入石墨烯這種高強(qiáng)材料來提高纖維機(jī)械性能，使拉伸強(qiáng)度達(dá)到2.5GPa，拉伸模量達(dá)到130GPa。另外，在纖維編織工藝的技術(shù)上，一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201210168408.0）采用先進(jìn)的多軸向經(jīng)編技術(shù)來編織高性能纖維，得到適用于防彈頭盔的抗沖擊材料。該技術(shù)得到的編織物由于沒有經(jīng)緯向紗線的彎曲，有利于沖擊能量的快速傳播，捆綁紗線提高了織物層間性能，使能量在單層平面和縱向兩個方向傳播，有效提高了織物的抗沖擊性能。
除了對頭盔材料性能的改進(jìn)，國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)的科研人員還通過結(jié)構(gòu)設(shè)計提高防彈頭盔的防彈效果。一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201710341597.X）公開了一種高效防彈頭盔，在硬質(zhì)內(nèi)殼外部設(shè)置柔性部件和薄片，子彈擊中最外側(cè)薄片后壓縮柔性部件使薄片發(fā)生偏轉(zhuǎn)，子彈由正侵徹變?yōu)樾鼻謴厥棺訌椈瑸R，降低了殺傷力。在研制先進(jìn)頭盔的道路上，我國軍方研究人員一次次用充滿創(chuàng)造力的設(shè)計，在流彈橫飛的戰(zhàn)場上竭力保護(hù)著解放軍戰(zhàn)士的生命安全。
軍服：隱蔽無形
現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，軍服的根本作用是適應(yīng)特殊作戰(zhàn)環(huán)境，有利于作戰(zhàn)。在夜間作戰(zhàn)時，紅外偵測技術(shù)可收集近紅外和紅外輻射，再通過熱成像實現(xiàn)對目標(biāo)的偵查。要想不易被紅外偵測，需使目標(biāo)的發(fā)射率與周圍環(huán)境相似，低發(fā)射率涂料便在軍服上有了用武之地。
氧化鋅共摻雜鎵鋁粉體是一種具有低發(fā)射率的半導(dǎo)體材料，如一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201210144467.4）采用納米尺寸的氧化鋅共摻雜鎵鋁粉體作為填料用于制備紅外隱身材料。涂覆該涂料的軍服在紅外波段下發(fā)射率最低可達(dá)0.5，能夠兼容可見光、近紅外和紅外的多光譜隱身，并且不影響舒適性。隨著紅外低發(fā)射率綠色隱身涂料（專利申請?zhí)枺篊N201310248696.5）和紅外低發(fā)射率土黃色隱身涂料（專利申請?zhí)枺篊N201310250312.3）的出現(xiàn)，適用叢林作戰(zhàn)的綠色迷彩和適用沙漠作戰(zhàn)的土黃色迷彩均可具備紅外隱身能力，大大提高了我軍戰(zhàn)士在不同戰(zhàn)場環(huán)境下的生存能力。
除了紅外隱身，軍服在可見光條件下的隱蔽也是各國爭相研發(fā)的技術(shù)領(lǐng)域。迷彩服通過多色塊合理搭配破壞衣服整體的輪廓，將整體色調(diào)融合于背景，從而達(dá)到偽裝隱蔽效果。但周圍環(huán)境色調(diào)若發(fā)生變化，迷彩服便失去了偽裝效果。為了克服這一難題，中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所研制了反射型電致變色器件的變色迷彩（專利申請?zhí)枺篊N201520896012.7），利用電致變色器件技術(shù)，使電致變色高聚物PANI或聚吡咯在不同的低電位下呈現(xiàn)不同的顏色。比如，聚吡咯可實現(xiàn)顏色從全還原態(tài)的黃色變到摻雜部分氧化態(tài)的綠色、未摻雜部分氧化態(tài)的藍(lán)色，以及全氧化態(tài)的紫色。該技術(shù)首先制備導(dǎo)電迷彩織物電極、普通織物電極、含膠質(zhì)的凝膠/固態(tài)電解質(zhì)，再將電致變色高聚物PANI涂敷于普通織物電極上作為對電極，與導(dǎo)電迷彩織物電極疊合，最后將電致變色高聚物和含膠質(zhì)的固態(tài)電解質(zhì)涂敷于需要變色的迷彩電極織物主斑塊上，并使液態(tài)電解質(zhì)包裹電致變色高聚物且滲入織物下方固化，形成有效連接。對電極與導(dǎo)電迷彩織物電極與電源連接后，在±1.5伏電壓范圍內(nèi)可在5秒內(nèi)實現(xiàn)變色。解放軍戰(zhàn)士若身著變色迷彩，可在復(fù)雜野戰(zhàn)環(huán)境下迅速實現(xiàn)偽裝隱蔽，在大區(qū)域作戰(zhàn)、特種作戰(zhàn)等方面具有重要的實戰(zhàn)價值。
戰(zhàn)靴：無懼荊棘
解放軍戰(zhàn)士上山下海，水里來火里去，草原叢林、濕地沙漠無所不入，一雙結(jié)實、舒適的戰(zhàn)靴十分重要。為滿足復(fù)雜野戰(zhàn)環(huán)境中的戰(zhàn)斗需要，抗穿刺是作戰(zhàn)靴最基本的要求。
早在2001年，中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所就研發(fā)出了一種復(fù)合耐穿刺鞋底（專利號：ZL01218244.3）。這一耐穿刺鞋底由多層高強(qiáng)織物壓貼而成，織物間復(fù)合有橡膠薄膜，再經(jīng)硫化處理制得。采用芳綸織物復(fù)合的鞋底三層即可達(dá)到1300牛頓的抗刺穿性，并具有良好韌性。而后，研發(fā)人員又對該技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，使用熱壓技術(shù)研發(fā)了抗穿刺大于1500牛頓的鞋底，得到一種疊層復(fù)合抗刺穿鞋中底（專利申請?zhí)枺篊N200810084971.3）。在一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201310399986.X）中，發(fā)泡EVA中低、抗穿刺中間布層和橡膠外底通過熱壓貼合成整體。相比原來的模壓工藝成型技術(shù)，該技術(shù)進(jìn)一步提高了的鞋底緩沖性和舒適性?？蒲腥藛T長久以來的創(chuàng)新和積累，使作戰(zhàn)靴的抗穿刺能力不斷提高，并兼顧了舒適性。
戰(zhàn)士們的作戰(zhàn)環(huán)境復(fù)雜而惡劣，對作戰(zhàn)靴的耐磨性、彈性恢復(fù)性等指標(biāo)提出了極高的要求。如一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201610313396.4）公開了一種輕質(zhì)耐磨的作戰(zhàn)靴。該作戰(zhàn)靴使用聚氨酯中底和橡膠大底。聚氨酯材料耐磨耐折輕質(zhì)，還能實現(xiàn)牢固的幫底結(jié)合，即使在零下15℃環(huán)境下也可保證折10萬次不裂，壓縮變形率僅為9.4%，遠(yuǎn)低于20%的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求。一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201610005207.7）公開的防護(hù)靴還包括橡塑材料制備的腰窩支撐件，與橡膠外底粘合，能提供給鞋靴硬支撐及優(yōu)異的耐磨性?？蒲腥藛T通過制備高性能材料，得到高質(zhì)量的戰(zhàn)靴，這類戰(zhàn)靴能夠無懼荊棘和巖石，滿足了作戰(zhàn)人員高強(qiáng)度訓(xùn)練和作戰(zhàn)對鞋的需求。
近年來，我國軍事裝備的發(fā)展突飛猛進(jìn)，國產(chǎn)5代戰(zhàn)機(jī)入列，國產(chǎn)航母下水，軍用無人機(jī)遠(yuǎn)銷海外。與此同時，解放軍單兵軍需裝備也得到了長足的發(fā)展，以中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所為代表的軍需裝備研究機(jī)構(gòu)長期從事裝備研發(fā)工作，推出了一款款先進(jìn)的產(chǎn)品。
頭盔：刀槍不入
從冷兵器時代到熱兵器時代，從傳統(tǒng)戰(zhàn)爭到現(xiàn)代化戰(zhàn)爭，頭盔一直是戰(zhàn)士們的必備防具。不管是古代的盔甲，還是如今的防彈頭盔，其追求的目標(biāo)都是無銳不防、輕質(zhì)高強(qiáng)。中國人民解放軍過去長期采用鋼盔保障頭部安全，但存在重量大、不夠舒適的弊病，直到1999年大閱兵上國產(chǎn)芳綸頭盔才第一次亮相。
北京市國防軍需科技開發(fā)部于1997年提交的專利申請記載了芳綸頭盔的制備方法（專利申請?zhí)枺篊N97115106.7）。該技術(shù)利用一條循環(huán)運行的涂膠帶掛膠后與芳綸布帶合并，經(jīng)加熱后將樹脂轉(zhuǎn)移到芳綸布帶形成坯料，多層坯料疊放在一起經(jīng)成型模具加壓加熱制備成頭盔。該工藝中，樹脂不會侵入芳綸布組織內(nèi)，防止了芳綸布變脆。這種頭盔對五四式手槍在5米射距的抗彈率達(dá)到100%，防彈效果優(yōu)于國產(chǎn)GK80鋼盔，并且還具有重量輕、佩戴舒適的優(yōu)勢。
新時期，在科研人員的努力下，用于軍用頭盔的輕質(zhì)高強(qiáng)材料和制備工藝不斷出現(xiàn)。如一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201210052047.3）提供了一種超高分子質(zhì)量聚乙烯／納米二硫化鎢復(fù)合纖維，纖維中引入具有球形嵌套中空結(jié)構(gòu)的類富勒烯納米二硫化鎢，大大提高了對沖擊波的吸收能力。這種復(fù)合纖維具有極好的抗沖擊和減震性能，拉伸強(qiáng)度達(dá)到2.3GPa，非常適合防彈頭盔的制備。一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201210078324.8）提供了一種超高分子質(zhì)量聚乙烯／石墨烯復(fù)合纖維，引入石墨烯這種高強(qiáng)材料來提高纖維機(jī)械性能，使拉伸強(qiáng)度達(dá)到2.5GPa，拉伸模量達(dá)到130GPa。另外，在纖維編織工藝的技術(shù)上，一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201210168408.0）采用先進(jìn)的多軸向經(jīng)編技術(shù)來編織高性能纖維，得到適用于防彈頭盔的抗沖擊材料。該技術(shù)得到的編織物由于沒有經(jīng)緯向紗線的彎曲，有利于沖擊能量的快速傳播，捆綁紗線提高了織物層間性能，使能量在單層平面和縱向兩個方向傳播，有效提高了織物的抗沖擊性能。
除了對頭盔材料性能的改進(jìn)，國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)的科研人員還通過結(jié)構(gòu)設(shè)計提高防彈頭盔的防彈效果。一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201710341597.X）公開了一種高效防彈頭盔，在硬質(zhì)內(nèi)殼外部設(shè)置柔性部件和薄片，子彈擊中最外側(cè)薄片后壓縮柔性部件使薄片發(fā)生偏轉(zhuǎn)，子彈由正侵徹變?yōu)樾鼻謴厥棺訌椈瑸R，降低了殺傷力。在研制先進(jìn)頭盔的道路上，我國軍方研究人員一次次用充滿創(chuàng)造力的設(shè)計，在流彈橫飛的戰(zhàn)場上竭力保護(hù)著解放軍戰(zhàn)士的生命安全。
軍服：隱蔽無形
現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，軍服的根本作用是適應(yīng)特殊作戰(zhàn)環(huán)境，有利于作戰(zhàn)。在夜間作戰(zhàn)時，紅外偵測技術(shù)可收集近紅外和紅外輻射，再通過熱成像實現(xiàn)對目標(biāo)的偵查。要想不易被紅外偵測，需使目標(biāo)的發(fā)射率與周圍環(huán)境相似，低發(fā)射率涂料便在軍服上有了用武之地。
氧化鋅共摻雜鎵鋁粉體是一種具有低發(fā)射率的半導(dǎo)體材料，如一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201210144467.4）采用納米尺寸的氧化鋅共摻雜鎵鋁粉體作為填料用于制備紅外隱身材料。涂覆該涂料的軍服在紅外波段下發(fā)射率最低可達(dá)0.5，能夠兼容可見光、近紅外和紅外的多光譜隱身，并且不影響舒適性。隨著紅外低發(fā)射率綠色隱身涂料（專利申請?zhí)枺篊N201310248696.5）和紅外低發(fā)射率土黃色隱身涂料（專利申請?zhí)枺篊N201310250312.3）的出現(xiàn)，適用叢林作戰(zhàn)的綠色迷彩和適用沙漠作戰(zhàn)的土黃色迷彩均可具備紅外隱身能力，大大提高了我軍戰(zhàn)士在不同戰(zhàn)場環(huán)境下的生存能力。
除了紅外隱身，軍服在可見光條件下的隱蔽也是各國爭相研發(fā)的技術(shù)領(lǐng)域。迷彩服通過多色塊合理搭配破壞衣服整體的輪廓，將整體色調(diào)融合于背景，從而達(dá)到偽裝隱蔽效果。但周圍環(huán)境色調(diào)若發(fā)生變化，迷彩服便失去了偽裝效果。為了克服這一難題，中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所研制了反射型電致變色器件的變色迷彩（專利申請?zhí)枺篊N201520896012.7），利用電致變色器件技術(shù)，使電致變色高聚物PANI或聚吡咯在不同的低電位下呈現(xiàn)不同的顏色。比如，聚吡咯可實現(xiàn)顏色從全還原態(tài)的黃色變到摻雜部分氧化態(tài)的綠色、未摻雜部分氧化態(tài)的藍(lán)色，以及全氧化態(tài)的紫色。該技術(shù)首先制備導(dǎo)電迷彩織物電極、普通織物電極、含膠質(zhì)的凝膠/固態(tài)電解質(zhì)，再將電致變色高聚物PANI涂敷于普通織物電極上作為對電極，與導(dǎo)電迷彩織物電極疊合，最后將電致變色高聚物和含膠質(zhì)的固態(tài)電解質(zhì)涂敷于需要變色的迷彩電極織物主斑塊上，并使液態(tài)電解質(zhì)包裹電致變色高聚物且滲入織物下方固化，形成有效連接。對電極與導(dǎo)電迷彩織物電極與電源連接后，在±1.5伏電壓范圍內(nèi)可在5秒內(nèi)實現(xiàn)變色。解放軍戰(zhàn)士若身著變色迷彩，可在復(fù)雜野戰(zhàn)環(huán)境下迅速實現(xiàn)偽裝隱蔽，在大區(qū)域作戰(zhàn)、特種作戰(zhàn)等方面具有重要的實戰(zhàn)價值。
戰(zhàn)靴：無懼荊棘
解放軍戰(zhàn)士上山下海，水里來火里去，草原叢林、濕地沙漠無所不入，一雙結(jié)實、舒適的戰(zhàn)靴十分重要。為滿足復(fù)雜野戰(zhàn)環(huán)境中的戰(zhàn)斗需要，抗穿刺是作戰(zhàn)靴最基本的要求。
早在2001年，中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所就研發(fā)出了一種復(fù)合耐穿刺鞋底（專利號：ZL01218244.3）。這一耐穿刺鞋底由多層高強(qiáng)織物壓貼而成，織物間復(fù)合有橡膠薄膜，再經(jīng)硫化處理制得。采用芳綸織物復(fù)合的鞋底三層即可達(dá)到1300牛頓的抗刺穿性，并具有良好韌性。而后，研發(fā)人員又對該技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，使用熱壓技術(shù)研發(fā)了抗穿刺大于1500牛頓的鞋底，得到一種疊層復(fù)合抗刺穿鞋中底（專利申請?zhí)枺篊N200810084971.3）。在一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201310399986.X）中，發(fā)泡EVA中低、抗穿刺中間布層和橡膠外底通過熱壓貼合成整體。相比原來的模壓工藝成型技術(shù)，該技術(shù)進(jìn)一步提高了的鞋底緩沖性和舒適性?？蒲腥藛T長久以來的創(chuàng)新和積累，使作戰(zhàn)靴的抗穿刺能力不斷提高，并兼顧了舒適性。
戰(zhàn)士們的作戰(zhàn)環(huán)境復(fù)雜而惡劣，對作戰(zhàn)靴的耐磨性、彈性恢復(fù)性等指標(biāo)提出了極高的要求。如一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201610313396.4）公開了一種輕質(zhì)耐磨的作戰(zhàn)靴。該作戰(zhàn)靴使用聚氨酯中底和橡膠大底。聚氨酯材料耐磨耐折輕質(zhì)，還能實現(xiàn)牢固的幫底結(jié)合，即使在零下15℃環(huán)境下也可保證折10萬次不裂，壓縮變形率僅為9.4%，遠(yuǎn)低于20%的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求。一件專利申請（專利申請?zhí)枺篊N201610005207.7）公開的防護(hù)靴還包括橡塑材料制備的腰窩支撐件，與橡膠外底粘合，能提供給鞋靴硬支撐及優(yōu)異的耐磨性?？蒲腥藛T通過制備高性能材料，得到高質(zhì)量的戰(zhàn)靴，這類戰(zhàn)靴能夠無懼荊棘和巖石，滿足了作戰(zhàn)人員高強(qiáng)度訓(xùn)練和作戰(zhàn)對鞋的需求。