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世界三大高科技特種纖維都有哪些?

2019-03-16 00:00:00

碳纖維(Carbon Fibre)

  顧名思義,它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼具紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維。與傳統的玻璃纖維(GF)相比,楊氏模量是其3倍多;它與凱芙拉纖維(KF-49)相比,不僅楊氏模量是其2倍左右,而且在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性出類拔萃。有學者在1981年將PAN基CF浸泡在強堿NaOH溶液中,時間已過去20多年,它至今仍保持纖維形態。

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  碳纖維是一種力學性能優異的新材料,它的比重不到鋼的1/4,碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上,是鋼的7~9倍,抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。

  目前世界碳纖維產量達到4萬噸/年以上,全世界主要是日本東麗、東邦人造絲和三菱人造絲三家公司以及美國的HEXCEL、ZOLTEK、ALDILA三家公司,以及德國SGL西格里集團,韓國泰光產業,我國臺灣省的臺塑集團,等少數單位掌握了碳纖維生產的核心技術,并且有規模化大生產。

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芳綸纖維(Aramid Fiber)

  芳綸纖維全稱為"聚對苯二甲酰對苯二胺",英文為Aramid fiber(杜邦公司的商品名為Kevlar),是一種新型高科技合成纖維,具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優良性能,其強度是鋼絲的 5~6倍 ,模量為鋼絲或玻璃纖維的2~3倍,韌性是鋼絲的2倍,而重量僅為鋼絲的1/5左右,在560度的溫度下,不分解,不融化。它具有良好的絕緣性和抗老化性能,具有很長的生命周期。芳綸的發現,被認為是材料界一個非常重要的歷史進程。

  自從石棉被公認為是一種強致癌物質以來,世界許多發達國家已開始禁用石棉及其制品。芳綸漿粕是對芳綸纖維進行表面原纖化處理之后便得到的,其獨特的表面結構極大地提高了混合物的抓附力,因此非常適合作為一種增強纖維應用于摩擦及密封產品中。事實證明,通常只需添加少于10%的漿粕,得到產品的強度相當于50-60%石棉纖維增強的產品。用于增強摩擦、密封材料等制成品,可作為石棉的替代品用于摩擦密封材料,高性能耐熱絕緣紙以及增強復合材料。

  芳綸主要分為兩種,對位芳酰胺纖維(PPTA)和間位芳酰胺纖維(PMIA),自20世紀60年代由美國杜邦(DuPont)公司成功地開發出芳綸纖維并率先產業化后,產能主要集中在日本和美國、歐洲。如美國杜邦的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。

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