超高分子量聚乙烯纖維（英文全稱： Ultra High Molecular Weight Polyethylene Fiber， 簡稱UHMWPE），即高強(qiáng)高模聚乙烯纖維，是目前世界上比強(qiáng)度和比模量最高的纖維，其分子量在100萬～500萬的聚乙烯所紡出的纖維；其“輕薄如紙、堅硬如鋼”，強(qiáng)度是鋼鐵的15倍， 其特性為： 1、高比強(qiáng)度，高比模量。比強(qiáng)度是同等截面鋼絲的十多倍，比模量僅次于特級碳纖維。 2、纖維密度低，密度是0.97g/cm 3，可浮于水面。3、斷裂伸長低、斷裂功大，具有很強(qiáng)的吸收能量的能力，因而具有突出的抗沖擊性和抗切割性。 4、抗紫外線輻射，防中子和γ射線，比能量吸收高、介電常數(shù)低、電磁波透射率高。 5、耐化學(xué)腐蝕、耐磨性、有較長的撓曲壽命。 物理性能： 密度：0.97～0.98g/cm3，比水的密度低，可以漂浮在水上。 強(qiáng)度：2.8～4N/tex。 模量：91～140N/tex。 延伸度：3.5％～3.7％。 沖擊吸收能比對位芳酰胺纖維高近一倍，耐磨性好，摩擦系數(shù)小，但應(yīng)力下熔點(diǎn)只有145～160℃。
關(guān)于超高分子量聚乙烯纖維的基礎(chǔ)理論，早在上世紀(jì)30年代就有人提出過；然而真正在技術(shù)上取得重大突破的是凝膠紡絲法和增塑紡絲法。上世紀(jì)70年代，英國利茲大學(xué)的Capaccio和Ward首先研制成功分子量為10萬的高分子量聚乙烯纖維，1975年荷蘭帝斯曼公司（DSM）利用十氫萘做溶劑發(fā)明了凝膠紡絲法(Gelspinning)，成功制備出了UHMWPE纖維，并于1979年申請了專利。此后經(jīng)過十年的努力研究，證實(shí)凝膠紡絲法是制造高強(qiáng)聚乙烯纖維的有效方法，具有工業(yè)化前途。 由于超高分子量聚乙烯纖維具有眾多的優(yōu)異特性， 它在高性能纖維市場上，包括從海上油田的系泊繩到高性能輕質(zhì)復(fù)合材料方面均顯示出極大的優(yōu)勢，在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭和航空、航天、海域防御裝備等領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。
1、國防軍需裝備方面
該纖維的耐沖擊性能好，比能量吸收大，在軍事上可以制成防護(hù)衣料、頭盔、防彈材料，如直升飛機(jī)、坦克和艦船的裝甲防護(hù)板、雷達(dá)的防護(hù)外殼罩、導(dǎo)彈罩、防彈衣、防刺衣、盾牌等，其中以防彈衣的應(yīng)用最為引人注目。它具有輕柔的優(yōu)點(diǎn)，防彈效果優(yōu)于芳綸，現(xiàn)已成為占領(lǐng)美國防彈背心市場的主要纖維。另外 超高分子量聚乙烯纖維復(fù)合材料的比彈擊載荷值 U/p是鋼的10倍，是玻璃纖維和 芳綸的2倍多。國外用該纖維增強(qiáng)的樹脂復(fù)合材料制成的防彈、防暴頭盔已成為鋼盔和芳綸增強(qiáng)的復(fù)合材料頭盔的替代品。
2、航空航天方面的應(yīng)用
在航天工程中，適用于各種飛機(jī)的翼尖結(jié)構(gòu)、飛船結(jié)構(gòu)和浮標(biāo)飛機(jī)等。該纖維可以用作航天飛機(jī)著陸的減速降落傘和飛機(jī)上懸吊重物的繩索，取代了傳統(tǒng)的鋼纜繩和合成纖維繩索，其發(fā)展速度異常迅速。
3、民用方面
（1）繩索、纜繩方面的應(yīng)用：用該纖維制成的繩索、纜繩、船帆和漁具適用于海洋工程，是該纖維的最初用途。普遍用于負(fù)力繩索、重載繩索、救撈繩、拖拽繩、帆船索和釣魚線等。該纖維制成的繩索，在自重下的斷裂長度是鋼繩的8倍，是芳綸的2倍。該繩索用于超級油輪、海洋操作平臺、燈塔等的固定錨繩，解決了以往使用鋼纜遇到的銹蝕和尼龍、聚酯纜繩遇到的腐蝕、水解、紫外降解等引起纜繩強(qiáng)度降低和斷裂，需經(jīng)常進(jìn)行更換的問題。 （2）體育器材用品：在體育用品上已經(jīng)制成安全帽、滑雪板、帆輪板、釣竿、球拍及自行車、滑翔板、超輕量飛機(jī)零部件等，其性能較傳統(tǒng)材料為好。 （3）用作生物材料：該纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用于牙托材料、醫(yī)用移植物和整形縫合等方面，它的生物相容性和耐久性都較好，并具有高的穩(wěn)定性，不會引起過敏，已作臨床應(yīng)用。還用于醫(yī)用手套和其他醫(yī)療措施等方面。 （4）工業(yè)上，該纖維及其復(fù)合材料可用作耐壓容器、傳送帶、過濾材料、汽車緩沖板等；建筑方面可以用作墻體、隔板結(jié)構(gòu)等，用它作增強(qiáng)水泥復(fù)合材料可以改善水泥的韌度，提高其抗沖擊性能。
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