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芳纶是不是防弹材料?

发布时间:2022-09-30  浏览:237次  字号:  

        几乎与芳纶1313的发明同步,杜邦公司在上世纪六十年代末研制出另一种高性能合成纤维—芳纶1414,其商品于1972年首次问世,定名为Kevlar®(凯芙拉)。
芳纶1414外观呈金黄色,貌似闪亮的金属丝线,实际上是由刚性长分子构成的液晶态聚合物。由于其分子链沿长度方向高度取向,并且具有极强的链间结合力,从而赋予纤维空前的高强度、高模量和耐高温特性。
芳纶1414的发现被认为是材料界发展的一个的重要里程碑。芳纶1414有极高的强度,大于28克/旦,是优质钢材的5~6倍,模量是钢材或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢材的2倍,而重量仅为钢材的1/5。(芳纶1414的强韧性也使其裁切与加工异常困难,需要昂贵的专用工具)。
芳纶1414的连续使用温度范围极宽,在-196℃至204℃范围内可长期正常运行。在150℃下的收缩率为0,在560℃的高温下不分解不熔化,耐热性更胜芳纶1313一筹,且具有良好的绝缘性和抗腐蚀性,生命周期很长,因而赢得“合成钢丝”的美誉。
芳纶1414首先被应用于国防军工等尖端领域。为适应现代战争及反恐的需要,美、俄、英、德、法、以色列、意大利等许多国家军警的防弹衣、防弹头盔、防刺防割服、排爆服、高强度降落伞、防弹车体、装甲板等均大量采用了芳纶1414。在防弹衣中,由于芳纶纤维强度高,韧性和编织性好,能将子弹冲击的能量吸收并分散转移到编织物的其它纤维中去,避免造成“钝伤”,因而防护效果显著。芳纶防弹衣、头盔的轻量化,有效地提高了军队的快速反映能力和防护能力。
现在,除了军事领域外,芳纶1414已作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、海洋水产、体育用品等国民经济各个方面。
在航空航天方面,芳纶纤维树脂基增强复合材料用作宇航、火箭和飞机的结构材料,可减轻重量,增加有效负荷,节省大量动力燃料。如波音飞机的壳体、内部装饰件和座椅等成功地运用了芳纶1414材料,重量减轻了30%。
由于芳纶1414比重小,强度高,耐热性好,并且对橡胶有良好的粘附性,所以成为最理想的帘子线纤维。芳纶帘子线可使轮胎降低层薄,减轻重量,容易散热,减小形变,减轻滚动阻力,提升高速运转性能,使轮胎的使用寿命相应延长,而且耐刺扎性能大大提高,其强韧的特性使得轮胎漏气后还能行驶到修车厂而不会伤及轮胎侧面。芳纶1414特别适合作高速行驶或超重负载的汽车和飞机强化型轮胎帘子线使用,具有很大发展前途。目前世界几大轮胎巨头米其林、固特异、倍耐力等公司都已采用芳纶1414作为轮胎帘子线,大量用于高级轿车领域。
在土木结构工程上,由于芳纶1414具有轻质高强、高弹模、耐腐蚀、不导电和抗冲击等性能,可用于对桥梁、柱体、地铁、烟囱、水塔、隧道及电气化铁路、海港码头进行维修、补强,特别适合对混凝土结构的加固与修复。
除此之外,芳纶1414还可在充气胶皮制品(如充气救生筏、充气舟桥等)、耐腐蚀容器、轻型油罐及大口径原油排吸管中作骨架材料;用于制作耐高温、耐切割防护手套;利用其自润滑性、耐热性和韧性,可代替有致癌物质的石棉制造隔热防护屏、防护衣及密封材料;还可替代石棉和玻璃纤维来补强树脂,用作耐摩擦、绝热和电绝缘材料;制作舰船绳缆,海底电缆、雷达浮标系统和光导纤维增强绳缆;制造高强度低重量的运动器材,如滑雪板、划艇和皮艇等等。总之,凡要求高强度、耐拉伸、抗撕裂、防穿刺及耐高温的场合,都是芳纶1414大显身手的领域,具有不可替代的优越性。

  

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