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树脂基体而成的复合材料,属于新材料领域。特种纤维复合材料以其轻质、高强、结构可设计、结构功能一体化等优异的综合性能,在航空航天、国防军工、能源交通、资源环境等国民经济领域得到广泛应用,其发展水平已成为国家综合竞争能力的重要体现,是国家重点发展的高技术新材料产业之一。
特种纤维一般是指具有高强度高模量并且耐高温的纤维,但也没有严格的定义。一般而言,大家公认的特种纤维有:芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺,PPTA,Kevlar),碳纤维,超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维,聚苯并噻唑(PBT)纤维,芳香族聚酯纤维等。
芳纶纤维是由聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)的液晶溶液经干喷湿纺工艺成型而制得,按分子结构称为“芳香聚酰胺纤维”,美国商品名为Kevlar纤维。早在1968年美国杜邦公司就开始了芳香聚酰胺树脂的合成及成纤工艺研究,于1972年杜邦公司实现了聚对苯二甲酰对苯二胺纤维的工业化生产,称为B纤维,规模为2000吨/年,1973年改称为Kevlar纤维。芳纶具有优异的力学性能,抗张强度280kg/mm2,模量为6480 kg/mm2(kevlar 29)和13300 kg/mm2(kevlar 49),断裂伸长率为2.3~4.0%,比重轻(d=1.44g/c m3),而且耐高温(可在250℃以下使用)。
芳纶纤维主要应用于飞机、火箭、导弹等航空、航天等器具中使用的复合材料,此外还用于汽车、船舶、防弹衣、滑雪板等应用领域的复合材料,以及绳缆,耐高温过滤材料等。