Puolustusvälineteollisuus on traditionaalisesti ollut ensimmäisiä uusien materiaalien käyttäjiä mukaan luettuna muovit ja niissä käytetyt lujitteet sekä apu- ja täyteaineet. Materiaalien kehitykseen tämä teollisuudenala on myös vaikuttanut merkittävästi. Kuitulujitettuja muovituotteita käytettiin jo toisessa maailmansodassa mm. pommikoneissa ja raketeissa. Käytännössä nykyisin myös osaa raaka-aineista pidetään valmistuksessa ainoastaan puolustusvälineteollisuuden vaatimuksesta. Muun teollisuuden tarpeet ovat niin pienet, että ne eivät kykene ylläpitämään teollisesti kannattavaa raaka-aineiden valmistusta ja niihin kohdistuvaa kehitystyötä.
Periaatteessa puolustusvälineteollisuuden tarpeet kuitulujitettujen muovien suhteen ovat kahdenlaiset. Teollisuus tarvitsee kuormituksia kantavia, kevyitä rakenteita, joilta usein edellytetään myös käyttökohteesta riippuen tiettyjä fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia. Näissä käytetään raaka-aineina tyypillisesti suuren ominaislujuuden ja –kimmomodulin omaavia lujitteita. Toisen ryhmän muodostavat raaka-aineet, joita käyttäen voidaan valmistaa henkilöä, laitteita tai kalustoa luodeilta, sirpaleilta ja räjähteiltä suojaavia tuotteita. Vaikka näissäkin keveys on merkittävä vaatimus, tuotteiden toimivuus edellyttää tietynlaista rakenteellisen lujuuden huonoutta, ts. niiden on delaminoiduttava iskuenergian vaikutuksesta.
11.8.1 Käyttökohteet
Merkittävä osa Puolustusvälineteollisuuden valmistamista suuren lujuuden ja alhaisen painon omaavista lujitemuovituotteista on tarkoitettu käytettäväksi ilma-aluksissa kuten pommi-, kuljetus- ja hävittäjäkoneissa sekä helikoptereissa ja laivaston aluksissa mukaan luettuna vesikuljetuskalusto ja sukellusveneet. Myös maakuljetusvälineistä sekä panssarivaunuista löytyy lujitemuovisovellutuksia, joilta edellytetään rakenteellista lujuutta.
Oman ryhmänsä muodostavat nopeasti koottavat pioneerisillat sekä henkilöiden että kaluston siirtämiseen vesistön yli. Näissä käytetään tyypillisesti suulakevedettyjä lujitemuoviprofiileja sekä kantavina palkkeina että sillan pintalevyinä. Silloille on asetettu käyttötarkoituksesta riippuen erilaisia spesifikaatioita, mm. eräiden vaatimusten mukaan sillan pituuden on oltava koottuna 40 m, kantokyvyn riittävä 80 t painavalle ajoneuvolle ja rakenteellisen lujuuden oltava sellainen, että silta kestää vähintään 10 000 60 t tai 80 t ajoneuvon ylitystä ennen vaurioiden esiintymistä. Nämä pioneerisillat ovat usein lujitemuovin ja alumiinin yhdistelmärakenteita.
Toisen ryhmän muodostavat kevyet ja raskaat aseet sekä asejärjestelmät ja näihin liittyen ammukset, raketit ja ohjukset. Esimerkiksi ohjuksien kärkikartiot valmistetaan hiilikuitu-fenolikomposiitista estämään ohjuksen liiallinen kuumeneminen ja rakenteen murtuminen. Tässä sovellutuksessa kärkikartio kuumuuden vaikutuksesta muuttuu hiili-hiiliyhdisteeksi. Eräs vanhimmista kelaamalla valmistetuista sotilassovellutuksista oli kertakäyttösingon muoviputki. Aseissa on lukuisa määrä lujitetusta muovista valmistettuja sekä pieniä että suuria osia, jotka suurelta osin valmistetaan ruiskuvalamalla tai muilla suljettujen muottien menetelmillä. Sarjakoot saattavat olla hyvinkin suuria. Tietyistä materiaaleista valmistettujen lujitemuovikomposiittien antimagneettisuutta ja huonoa näkyvyyttä tai tunnistusta tutkassa käytetään hyväksi useissa sotilaallisissa sovellutuksissa.
Laajalti tunnettuja ovat ns. ballistiset sovellutukset, joihin maailmanlaajuisesti käytetään erittäin merkittäviä määriä hinnaltaan kalliita lujitemuoviraaka-aineita. Sotilaskypäriä valmistetaan useita eri versioita erilaisin suojaominaisuuksin eri käyttöihin. Nämä suojaavat sirpaleilta ja osa myös luodeilta. Samalla tekniikalla valmistetaan kypäriä myös siviilipuolelle, esim. poliiseille, palomiehille, moottoriurheiluun ja työ- sekä vapaa-ajan käyttöön. Kahden jälkimmäisen ryhmän kypärissä sekä lujitteena että matriisimuovina käytetään kuitenkin halvempia raaka-aineita. Ballistisia puolikovia ja kovia levyjä käytetään antamaan suojaa sirpaleilta, luodeilta ja räjähteiltä kaiken tyyppisissä sotilasajoneuvoissa ja panssarivaunuissa. Näitä käytetään myös luotiliiveissä antamaan suojan kiväärikaliberisilta luodeilta. Myös erilaiset liikuteltavat kontit ja komentokeskukset sekä raideliikenteen vaunut voidaan suojata näillä ballistisilla levyillä. Varsinaisina kantavina rakenteina näitä ei voi käyttää sillä matriisimuovilisäys, joka parantaa rakenteellista lujuutta, heikentää vastaavasti suojaavia ominaisuuksia, jolloin laminaatin iskuenergian absorbointi heikkenee.
Kelaamalla ja suulakevetämällä valmistetaan sotilaskäyttöön useita erityyppisiä antenneja alkaen pienistä antenneista aina suurikokoisiin teleskooppiantenneihin. Pienet antennit voivat olla umpiaineisia, mutta suuremmat ovat aina putkia sekä vaadittavasta rakenteen keveydestä että käyttötavasta johtuen.
11.8.2 Materiaalit
Lujitteena puolustusvälineteollisuuden tuotteissa käytetään käytännöllisesti katsoen kaikkia tavanomaisia ja erikoisempia lujitekuituja. Lasi-, hiili-, aramidi- ja HP-polyteenikuidut ovat keskeiset lujitteet. Kahta viimeksi mainittua käytetään lähes yksinomaan erilaisissa ballistisissa sovellutuksissa.
Matriisimuovit ovat tuotteesta riippuen joko kesto- tai kertamuoveja. Kertamuoveista käytössä ovat lähinnä poly- ja vinyyliesterit, epoksit ja fenolit. Luonnollisesti myös erikoismuoveille löytyy tältä teollisuudenalalta käyttökohteita. Ballistisissa sovellutuksissa käytetään joko fenolipohjaisia prepregejä tai fenoli-, polyesteri- ja polyeteeniliimakalvoja.
11.8.3 Valmistustekniikat
Valmistustekniikat ballistisissa sovellutuksissa ovat muottipuristus kypärissä ja levypuristus levymäisten tuotteiden valmistuksessa. Molemmissa käytetään lämpöä joko prepreg-matriisimuovin tai liimakalvojen sulatilaan saattamiseksi. Muiden tuotteiden valmistusmenetelmät vaihtelevat ruiskupuristuksesta suljettujen muottien menetelmiin ja käsinlaminointiin. Profiilit valmistetaan yleensä suulakevetämällä, samoin useat putkimaiset tuotteet kuten teleskooppiantennien osat. Myös kuitukelausta ja prepreg-käärintää käytetään putkimaisten tuotteiden valmistuksessa. Tiettyjä osia valmistetaan injektointimenetelmillä.