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超高分子量聚乙烯纤维防弹衣的主要材料
阅读1122次  发布日期:2015/12/16
无论是防弹衣还是防弹头盔,其全部奥秘几乎都在于防弹材料的性能上。

 

    超高分子量聚乙烯纤维(简称UHMWPE),又叫高强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,比碳纤维和芳纶1414(凯夫拉纤维)还要高2倍,是目前制造防弹衣的主要材料。

 

    其分子量在150万至800万之间,是普通纤维的数十倍,这也是它名字的由来,具有极其优异的性能。主要包括:1、结构致密具有很强的化学惰性,强酸碱溶液及有机溶剂对其强度没有任何影响。2、密度只有0.97克/立方厘米,能漂浮水面。3、吸水率很低,在成型加工前一般不必干燥处理。4、具有极好的耐气候老化性,抗紫外线,经过日晒1500小时后,纤维强度保持率仍然高达80%。5、对放射线具有优良的遮蔽效果,故可用作核电站的遮蔽板。6、耐低温,在液氦温度(-269℃)下仍具有延展性,而芳纶纤维到-30℃便失去防弹效能;在液氮中(-195℃)也能保持优异的冲击强度,这一特性是其它塑料所没有的,因而能够用作核工业的耐低温部件。7、超高分子量聚乙烯纤雏的耐磨耐弯曲性能、张力疲劳性能也是现有高性能纤维中最强的,具有突出的抗冲击和抗切割韧性。一根只有头发四分之一粗的超高分子量聚乙烯纤维,用剪刀都难以剪断。加工完成的纺织物必须用特殊机器才能切割。8、UHMWPE还具有优良的电气绝缘性能。9、卫生无毒,可用于接触食品和药物。超高分子量聚乙烯纤雏与其它工程塑料相比,主要存在耐热性、刚度和硬度偏低等不足,但可以通过“填充”和“交联”等方法来改善;从耐热性来看,UHMWPE的熔点(136℃)与普通聚乙烯大体相同,但因其分子量大,熔融粘度高,故加工难度大。

 

    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资基础。上世纪90年代以后,生产该类纤维的美国、日本、荷兰等国明确规定,对社会主义国家实行技术封锁和军备产品统筹禁运。中国在突破关键技术后,近几年在该领域发展迅猛,预计2010年中国该类产品年产量在8000吨左右,跃居世界首位。
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