近年來,芳綸復合材料的發展越來越趨向于結構功能一體化,即在滿足結構承載的同時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域競相發展的重點,高強型/高韌型對位芳綸纖維的開發及高性能復合材料的開發是未來發展的方向。
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,被稱為是我國重點發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、耐輻射性等優點,并因其出色的耐高溫絕緣性被工業界稱為防火纖維。芳綸纖維的強度是鋼絲的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材料和重要的戰略物資,經過幾年的高速發展逐步進入民用領域。隨著我國乃至全球對安全、環保的不斷重視,間位芳綸在工業環保、個體安全防護等領域的需求快速增長。
在航空航天領域,芳綸纖維樹脂基增強復合材料用作宇航、火箭和飛機的結構材料,可減輕重量,增加有效負荷,節省大量動力燃料。如波音飛機的殼體、內部裝飾件和座椅等成功地運用了芳綸1414材料,重量減輕了30%。
在防護領域,對位芳綸纖維制作的防彈衣承受和分散子彈、彈片能量的強度強于鋼板,可抵抗手槍、獵槍及輕機槍的連續射擊,但重量極輕便于穿戴;除此之外還可用于生產防彈板、防彈頭盔等多種防彈防護用品。
自2004年芳綸纖維工業化以來,中國芳綸纖維的發展迅速變化。2018至2020年,全球間位芳綸的消耗需求年均增長率約為13%,全球對位芳綸的消耗需求年均增長率超過10%。
在芳綸纖維生產領域,對位芳酰胺纖維發展最快,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。
伴隨著芳綸產業的應用日趨多樣化的同時,芳綸市場的需求也在日益增長,我國需要加快提升間位芳綸、對位芳綸及中間體研發和制造的自主創新能力,將芳綸纖維滲透到汽車輕量化、風力發電、土木建筑、船舶繩纜、航空航天、國防軍工等更多領域。
近年來,芳綸復合材料的發展越來越趨向于結構功能一體化,即在滿足結構承載的同時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域競相發展的重點,高強型/高韌型對位芳綸纖維的開發及高性能復合材料的開發是未來發展的方向。
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