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嘉峪检测网 2019-11-13 16:03
超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维是20世纪80年代实现工业化生产的高性能纤维，又称高强高模量聚乙烯纤维。UHMWPE纤维具备高相对分子质量、高度取向、分子链的高度缠结及高结晶度等性能特点，具有密度低、模量高耐紫外线、耐磨、抗冲击、强度高等优势，性价比极高。
UHMWPE纤维在国际上已成为21世纪蓬勃发展的高新技术材料。由UHMWPE纤维加工制成的绳索、纺织织物及复合材料被广泛用于国防军工、航空航天、海洋产业、体育器材、医疗卫生、建筑行业等诸多领域（见下表），发挥着举足轻重的作用。
表 UHMWPE纤维的重点应用领域
目前，欧美和日本在UHMWPE纤维的应用领域结构比例上有一定差异。欧美方面主要应用于国防军工领域的防弹衣、防弹头盔和武器装备上，其次为绳缆、渔网和劳动防护等。日本主要用于劳动防护、绳缆和渔网等领域，特别是防切割手套在汽车生产涂漆工序的使用需求量非常高。
国内方面，军工领域同样是我国UHMWPE纤维最大的应用领域，主要用于生产航空航天部件、坦克装甲车部件、轻型车辆部件、防弹衣、防弹头盔等。
01、国防军工领域
由于UHMWPE纤维具有耐冲击性能好、比能量吸收高、轻质、使用温度范围大等优势，因此在国防军工领域发挥了重要作用。UHMWPE纤维可以制成直升飞机/坦克/运钞车和舰船的装甲防护（防弹）板、雷达的防护外壳罩、导弹罩、盾牌、降落伞、防弹头盔、防弹衣等不同产品。
UHMWPE纤维防护用品的使用温度可低至零下150℃，而芳纶在零下30℃就会失去防弹性能，因此在高寒地区，UHMWPE纤维产品是防护用品的首选，现已占领美国防弹背心市场。此外，UHMWPE纤维复合材料的比弹击载荷值是钢的约10倍，是玻璃纤维和芳纶的2倍多。国外用UHMWPE纤维增强的树脂复合材料制成的防弹头盔、防暴头盔已逐渐替代钢头盔和芳纶复合材料头盔。
随着国防军工军备水平的提高，对UHMWPE纤维产业的需求驱动力也将越来越大。
02、航空航天领域
在航空航天领域，由于UHMWPE纤维复合材料轻质高强和抗冲击性能好，适用于制造各种飞机的翼尖结构件、飞船结构件等；用UHMWPE纤维制成的武装直升机和战斗机的壳体材料还具有优异的防弹性能；UHMWPE纤维也可以用作航天飞机着陆的减速降落伞和飞机上悬吊重物的绳索，取代了传统的钢缆绳和合成纤维绳索，其发展速度异常迅速。
03、海洋领域
在海洋产业中，UHMWPE纤维以其优良的性能，迅速成为海上用绳缆、船舶系留绳、远洋渔网和海上养殖网箱等的主要材料。其市场需求保持旺盛的增长，特别是绳索、缆绳等绳网制造业，用UHMWPE制成的绳索、缆绳，在自重下的断裂长度远远高于钢绳和芳纶，且比水轻、能浮于水面之上，同时又耐海水腐蚀和紫外线的照射，可保证更长的使用寿命。未来市场需求将保持旺盛的增长。
04、体育器材领域
在体育器材领域，UHMWPE纤维可制成安全帽、滑雪板、帆轮板、钓竿、球拍及自行车、滑翔板、超轻量飞机零部件等，其性能优于传统材料。
05、医疗卫生领域
在医疗卫生领域，UHMWPE纤维增强复合材料用于牙托材料、医用植入物和整形缝合等方面，其生物相容性和耐久性都较好，并具有高的稳定性，不会引起过敏，已进入临床应用。还可用于医用手套和其他医疗设备等方面。
06、建筑领域
在建筑行业中，UHMWPE纤维增强复合材料可以用作墙体、隔板结构等，作为增强水泥复合材料可以改善水泥的韧度、提高其抗冲击性能。UHMWPE纤维还可用作建材吊绳、建筑防护网、吊货网等。
07、其他领域应用
在工业应用中，UHMWPE纤维及其复合材料可用作耐压容器、传送带、过滤材料、汽车缓冲板等。由于UHMWPE纤维及其复合材料具有优良的耐磨性、耐冲击性，在机械制造行业中可制作各种齿轮、凸轮、叶轮、滚轮、滑轮、轴承、轴瓦、轴套、削轴、垫片、密封垫、弹性联轴节、螺钉等机械零部件。
来源：材料委天津院前沿材料
