为什么说芳纶纤维可以做国防军工材料?
芳纶纤维全称为'聚对苯二甲酰对苯二胺',英文为Aramid fiber,是一种新型高科技合成纤维,具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的 5~6倍,模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢丝的2倍,而重量仅为钢丝的1/5左右,在560度的温度下,不分解,不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能,具有很长的生命周期。芳纶的发现,被认为是材料界一个非常重要的历史进程。
芳纶纤维是重要的国防军工材料,为了适应现代战争的需要,目前,美、英等发达国家的防护服均为芳纶材质,芳纶防护服、头盔的轻量化,有效提高了军队的快速反应能力和杀伤力。在海湾战争中,美、法飞机大量使用了芳纶复合材料。除了军事上的应用外,现已作为一种高技术含量的纤维材料被广泛应用于航天航空、机电、建筑、汽车、体育用品等国民经济的各个方面。在航空、航天方面,芳纶由于质量轻而强度高,节省了大量的动力燃料,据国外资料显示,在宇宙飞船的发射过程中,每减轻1公斤的重量,意味着降低100万美元的成本。除此之外,科技的迅猛发展正在为芳纶开辟着更多新的民用空间。据报道,目前,芳纶产品用于防护服、头盔等约占7~8%,航空航天材料、体育用材料大约占40%;轮胎骨架材料、传送带材料等方面大约占20%左右,还有高强绳索等方面大约占 13%。
由于芳纶复合材料的介电常数较玻璃钢低,所以对薄壁雷达天线罩来说,在保证同样刚度下。芳纶纤维复合材料所需的厚度比玻璃纤维复合材料薄,透过率等电气性能也优于相同结构的玻璃钢雷达天线罩。对于半波长雷达天线罩来说,由于芳纶材料的弹性模量高,介电常数又较低,可以采用倍率较低的壁厚来达到必要的结构刚度,电气性能可大为改善。对于夹层结构雷达天线罩,可以采用芳纶纸蜂窝芯材制成蜂窝层结构。
芳纶纤维的抗动载抗疲劳性能怎么样?
虽然碳纤维的抗拉强度非常高,但由于它是一种脆性材料,只能承受长期的静荷载,如果长期承受动载,就不能保证它的强度了。芳纶纤维则不受这个限制,早期主要用于军工产品,而且是防护服的主要材料,由于其韧性比较好,所以相应的其抗疲劳能力就非常好。此外,芳纶纤维的抗剪切能力也是所有FRP材料中最强的。