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世界最坚韧的纤维 超高分子量聚乙烯纤维强度是钢铁的15倍

时间:2020-09-26 14:26:30 浏览:103次

世界最坚韧的纤维是什么样子?超高分子量聚乙烯纤维(英文全称:Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber,简称UHMWPE),又称高强高模聚乙烯纤维,是目前世界上比强度和比模量最高的纤维,其分子量在100万~500万的聚乙烯所纺出的纤维。下面就跟360常识网一起具体看看世界最坚韧的纤维等相关内容。

世界最坚韧的纤维 超高分子量聚乙烯纤维强度是钢铁的15倍  第1张

世界最坚韧的纤维

超高分子量聚乙烯纤维(简称UHM-WPE),又叫做高强PE纤维,是当今世界三大高科技纤维(碳纤维、芳纶和超高分子量聚乙烯纤维)之一,也是世界上最坚韧的纤维。其“轻薄如纸,坚硬如钢”,强度是钢铁的15倍,是目前制造防弹衣的主要材料。

该纤维已经广泛应用于武器研发、航空航天、航海、电子、兵器、造船、建材、体育、医疗等诸多领域,国际市场每吨价格高达3万美元以上。因此高性能纤维的发展是一个国家综合实力的体现,也是建设现代化强国的重要物质基础。中国在突破关键技术后,近几年在该领域发展迅猛。

世界最坚韧的纤维 超高分子量聚乙烯纤维强度是钢铁的15倍  第2张

目前我国国产超高分子量聚乙烯纤维的强度已经达到荷兰最高等级产品的水平,而成本要远低于荷、美、日等国的同类产品。宁波大成新材料公司研制的防弹衣技术指标在同类产品中达到了国际先进水平,其中最高规格的防弹衣可以挡住机枪子弹在7米距离的射击,而这个距离的机枪杀伤力可以击穿20毫米厚的钢板。

性能测试

由于聚乙烯纤维高比强度,高比模量。比强度是同等截面钢丝的十多倍,比模量仅次于特级碳纤维,其强伸度测试对强力仪性能要求比一般纤维要高得多。它要求纤维强力仪的夹持器既能夹紧纤维试样在拉伸试验中不打滑,又不因夹持力过大而损伤纤维。早期生产的电子强力仪采用手工夹持器,用人工拧紧螺丝夹紧纤维试样,夹持力难以控制,为防止试样打滑往往手工操作夹持力过大,造成夹持器钳口处应力过分集中,测试结果强力和伸长偏低,对纤维质量正确评定带来不利结果。气动夹持器操作自动,夹持力恒定并可通过气压的调节控制,减小了操作人员对测试结果的影响,测试结果准确稳定,因而得到广泛应用。只有气动夹持器的高强高模纤维强力仪能满足高性能聚乙烯纤维的强伸性能测试要求。

世界最坚韧的纤维 超高分子量聚乙烯纤维强度是钢铁的15倍  第3张

制法

用齐格勒催化剂制备树脂后,以十氢萘或石蜡油、灯油为溶剂进行凝胶纺丝,或以石蜡烃为熔剂进行“半熔纺”而得。大致可以分为两类:干法纺丝,湿法纺丝。

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