高强度纤维是什么？以及它的成分结构

发布时间：2024-10-02

导语：我国是一个生产大国，因为人口众多，所以在我国的很多地方都建有很多厂家，以供日常上下班使用。而随着科技技术越来越发达，在市场上也出现了很多我们闻所未闻的材料。比如下面小编要给大家介绍的高强度纤维，它是纤维的一种升级版。纤维它指的是一种连续或不连续的细丝组成的物质。有天然纤维、人造纤维以及合成纤维之分。

主要用途有三个方面：

1.缆绳类和工业织物，包括各种防护材料

2.塑料增强材料

3.石棉代用品。无机高强度高模量纤维则主要用作塑料、陶瓷和金属基复合材料及碳-碳复合材料。其中碳纤维除作结构材料外，还可用作密封材料、耐磨和绝热材料、烧蚀材料等。

成分结构：

芳香族杂环类的刚性或半刚性链聚合物本身是棒状的高分子，形成折叠链的倾向小，在一定的条件下容易形成各向异性的液晶溶液或熔体，因此大都可通过液晶纺丝和随后的紧张热处理来达到理想结构，从而获得高强度高模量纤维。例如高分子量的聚对苯二甲酰对苯二胺与硫酸在一定条件下配制成旋光各向异性的液晶溶液，通过干-湿法纺丝便可制得强度为22～28克/旦(实验室制得的纤维强度可高达32克/旦以上)、模量为450～550克/旦的纤维,如果再进行高温(氮气保护下)紧张热处理，由于纤维中的结晶度、结晶尺寸与结晶取向都进一步提高，纤维模量可迅速提高到800～1100克/旦左右。又如芳香族共聚酯和芳香族聚甲亚胺通过液晶态熔体纺丝和多段热处理,便可制得最高强度各为30和28克/旦、模量各为500～900和900～1100克/旦的纤维。

有一类半刚性的芳香族聚酰胺共聚物，因结构中具有适当的柔性链，也可通过其各向同性纺丝原液的湿纺或干-湿纺和以后的热拉伸成为高强度高模量纤维。对于脂肪族柔性链聚合物，应设法避免或减少链折叠，然后再提高其取向度,使大分子平行排列并且紧密堆砌,以提高分子间的内聚力，如聚己内酰胺等热塑性高聚物的冻结纺丝(-70℃)可制得强度14～18克/旦的纤维。聚乙烯经超高压(4000大气压)、超高速纺丝可制得强度为25克/旦的纤维，此外,还可采用高速骤冷纺丝、区域热拉伸和热定形来达到高强度和高模量。实验室规模已可制得最高强度为48克/旦、模量1600克/旦的聚乙烯纤维。

在无机合成纤维中，靠带有六元环或可转化成六元环结构的原丝，在高温下转化成规则层状结构的碳纤维，其结构愈接近理想的石墨结晶强度模量就愈高。如中间相沥青碳纤维的模量已接近石墨结晶的模量100吨/毫米2。气相沉积法制的碳纤维是由苯和氢在铁粉微粒上在高压下反应生成有序的石墨结晶，因此与其他碳纤维不同，可以达到极高的强度和模量。但目前产量最大的是聚丙烯腈基碳纤维，约占碳纤维总产量的95%，商品纤维的最高强度达500公斤/毫米2以上、模量50吨/毫米。

结语：小编的介绍到这里就要和大家说一声再见了，很高兴能为大家带来这些信息，纤维能对大家有所帮助，在文章中，小编详细地给大家介绍了一下关于高强度纤维的用途以及它的一些组成材料。那么经过小编的介绍，相信大家对于高强度纤维的了解又深了一个层次了吧。对于现代人来说，最不缺的便是接受能力了。