近年來(lái),芳綸復(fù)合材料的發(fā)展越來(lái)越趨向于結(jié)構(gòu)功能一體化,即在滿足結(jié)構(gòu)承載的同時(shí)還需滿足諸如阻尼減振、吸/透波、防熱、抗彈、隱身等多功能要求。芳綸纖維是全球材料領(lǐng)域競(jìng)相發(fā)展的重點(diǎn),高強(qiáng)型/高韌型對(duì)位芳綸纖維的開發(fā)及高性能復(fù)合材料的開發(fā)是未來(lái)發(fā)展的方向。
芳綸纖維是什么材料
芳綸纖維是一種新型高科技合成纖維,被稱為是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的四大高性能纖維之一。
芳綸纖維具有耐高溫、阻燃性、電絕緣性、耐輻射性等優(yōu)點(diǎn),并因其出色的耐高溫絕緣性被工業(yè)界稱為防火纖維。芳綸纖維的強(qiáng)度是鋼絲的5-6倍,模量為鋼絲或玻璃纖維的2-3倍,其在560度的溫度下,不分解,不融化,具有良好的絕緣性和抗老化性。
芳綸誕生之初多用于航空航天開發(fā)材料和重要的戰(zhàn)略物資,經(jīng)過幾年的高速發(fā)展逐步進(jìn)入民用領(lǐng)域。隨著我國(guó)乃至全球?qū)Π踩?、環(huán)保的不斷重視,間位芳綸在工業(yè)環(huán)保、個(gè)體安全防護(hù)等領(lǐng)域的需求快速增長(zhǎng)。
在航空航天領(lǐng)域,芳綸纖維樹脂基增強(qiáng)復(fù)合材料用作宇航、火箭和飛機(jī)的結(jié)構(gòu)材料,可減輕重量,增加有效負(fù)荷,節(jié)省大量動(dòng)力燃料。如波音飛機(jī)的殼體、內(nèi)部裝飾件和座椅等成功地運(yùn)用了芳綸1414材料,重量減輕了30%。
在防護(hù)領(lǐng)域,對(duì)位芳綸纖維制作的防彈衣承受和分散子彈、彈片能量的強(qiáng)度強(qiáng)于鋼板,可抵抗手槍、獵槍及輕機(jī)槍的連續(xù)射擊,但重量極輕便于穿戴;除此之外還可用于生產(chǎn)防彈板、防彈頭盔等多種防彈防護(hù)用品。
自2004年芳綸纖維工業(yè)化以來(lái),中國(guó)芳綸纖維的發(fā)展迅速變化。2018至2020年,全球間位芳綸的消耗需求年均增長(zhǎng)率約為13%,全球?qū)ξ环季]的消耗需求年均增長(zhǎng)率超過10%。
在芳綸纖維生產(chǎn)領(lǐng)域,對(duì)位芳酰胺纖維發(fā)展最快,產(chǎn)能主要集中在日本和美國(guó)、歐洲。如美國(guó)杜邦的Kevlar纖維,荷蘭阿克蘇諾貝爾(Akzo Nobel)公司(已與帝人合并)的Twaron纖維,日本帝人公司的Technora纖維及俄羅斯的Terlon纖維等。間位芳酰胺纖維的品種有 Nomex、Conex、Fenelon纖維等。
伴隨著芳綸產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用日趨多樣化的同時(shí),芳綸市場(chǎng)的需求也在日益增長(zhǎng),我國(guó)需要加快提升間位芳綸、對(duì)位芳綸及中間體研發(fā)和制造的自主創(chuàng)新能力,將芳綸纖維滲透到汽車輕量化、風(fēng)力發(fā)電、土木建筑、船舶繩纜、航空航天、國(guó)防軍工等更多領(lǐng)域。
近年來(lái),芳綸復(fù)合材料的發(fā)展越來(lái)越趨向于結(jié)構(gòu)功能一體化,即在滿足結(jié)構(gòu)承載的同時(shí)還需滿足諸如阻尼減振、吸/透波、防熱、抗彈、隱身等多功能要求。芳綸纖維是全球材料領(lǐng)域競(jìng)相發(fā)展的重點(diǎn),高強(qiáng)型/高韌型對(duì)位芳綸纖維的開發(fā)及高性能復(fù)合材料的開發(fā)是未來(lái)發(fā)展的方向。
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