超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維是20世紀80年代實現工業化生產的高性能纖維,又稱高強高模量聚乙烯纖維。UHMWPE纖維具備高相對分子質量、高度取向、分子鏈的高度纏結及高結晶度等性能特點,具有密度低、模量高耐紫外線、耐磨、抗衝擊、強度高等優勢,性價比極高。
UHMWPE纖維在國際上已成為(wei) 21世紀蓬勃發展的高新技術材料。由UHMWPE纖維加工製成的繩索、紡織織物及複合材料被廣泛用於(yu) 國防軍(jun) 工、航空航天、海洋產(chan) 業(ye) 、體(ti) 育器材、醫療衛生、建築行業(ye) 等諸多領域(見下表),發揮著舉(ju) 足輕重的作用。
表 UHMWPE纖維的重點應用領域
目前,歐美和日本在UHMWPE纖維的應用領域結構比例上有一定差異。歐美方麵主要應用於(yu) 國防軍(jun) 工領域的防彈衣、防彈頭盔和武器裝備上,其次為(wei) 繩纜、漁網和勞動防護等。日本主要用於(yu) 勞動防護、繩纜和漁網等領域,特別是防切割手套在汽車生產(chan) 塗漆工序的使用需求量非常高。
國內(nei) 方麵,軍(jun) 工領域同樣是我國UHMWPE纖維最大的應用領域,主要用於(yu) 生產(chan) 航空航天部件、坦克裝甲車部件、輕型車輛部件、防彈衣、防彈頭盔等。
01、國防軍(jun) 工領域
由於(yu) UHMWPE纖維具有耐衝(chong) 擊性能好、比能量吸收高、輕質、使用溫度範圍大等優(you) 勢,因此在國防軍(jun) 工領域發揮了重要作用。UHMWPE纖維可以製成直升飛機/坦克/運鈔車和艦船的裝甲防護(防彈)板、雷達的防護外殼罩、導彈罩、盾牌、降落傘(san) 、防彈頭盔、防彈衣等不同產(chan) 品。
UHMWPE纖維防護用品的使用溫度可低至零下150℃,而芳綸在零下30℃就會(hui) 失去防彈性能,因此在高寒地區,UHMWPE纖維產(chan) 品是防護用品的首選,現已占領美國防彈背心市場。此外,UHMWPE纖維複合材料的比彈擊載荷值是鋼的約10倍,是玻璃纖維和芳綸的2倍多。國外用UHMWPE纖維增強的樹脂複合材料製成的防彈頭盔、防暴頭盔已逐漸替代鋼頭盔和芳綸複合材料頭盔。
隨著國防軍(jun) 工軍(jun) 備水平的提高,對UHMWPE纖維產(chan) 業(ye) 的需求驅動力也將越來越大。
02、航空航天領域
在航空航天領域,由於(yu) UHMWPE纖維複合材料輕質高強和抗衝(chong) 擊性能好,適用於(yu) 製造各種飛機的翼尖結構件、飛船結構件等;用UHMWPE纖維製成的武裝直升機和戰鬥機的殼體(ti) 材料還具有優(you) 異的防彈性能;UHMWPE纖維也可以用作航天飛機著陸的減速降落傘(san) 和飛機上懸吊重物的繩索,取代了傳(chuan) 統的鋼纜繩和合成纖維繩索,其發展速度異常迅速。
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