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近日碳纖維有多硬,1厘米厚就可以防彈
作者:管理員    發布於:2021-01-05 02:20:37    文字:【】【】【

近年來,大家對碳纖維複合材料一定耳熟能詳。昨天咱們分享了一位牛人用碳纖維製作撲克牌的視頻,實在不要太帥啊。咱們直觀學機械的讀者“km2006”於是留言給小編布置了一篇碳纖維防彈衣材料的文章。

碳纖維複合材料有很強的力學性能,它的比強度、比模量,比其它與之功能類似的合金高很多倍。

也就是說,在相同的抗拉強度和拉伸模量下,當產品滿足性能要求,碳纖維製品的重量要遠遠低於合金製品。

碳纖維 CFRP 的強度要明顯高於玻璃纖維 GFRP

碳纖維通常由聚丙烯腈(PAN)纖維通過氧化和更高溫度的碳化製成。碳纖維很少單獨使用,一些常見的處理技術包括:長絲纏繞、編織、預浸料(預浸漬的碳纖維)和拉擠成型等。

在製造過程中產生的長絲被絞成紗線。它可用於編織碳纖維長絲布或織物。織物上的圖案通常取決於紗線的密度和所選的編織方式。

150倍下的碳纖維可以看到由一根根絲編織起來的

其粗細和頭發絲相比直徑更小

當暴徒用槍射擊你時,千鈞一發之際,冷靜的你看看身上的碳纖維小馬甲,默默的尋思著:纖維織成的密網,類似於足球門網,無論射體觸擊到網的哪一個位置,它的衝力都會被整個網所吸收。正因為這樣,碳纖維可用於製造防彈衣:

碳纖維防彈到底靠不靠譜,咱們實測一下看看效果:

碳纖維有多硬,一厘米厚就可以防彈

20世紀60年代,美國杜邦公司研製出一種新型芳綸纖維複合材料——芳綸1414。

杜邦將這種材料在1972年實現商品化並注冊商標為Kevlar也就是卡夫拉。凱夫拉纖維主要分為兩種:對位芳酰胺纖維(PPTA)和間位芳酰胺纖維(PMIA)。

凱夫拉的強度超過碳纖維,而質量比碳纖維還輕。美軍率先使用Kevlar製作防彈衣,並研製了輕重兩種型號。由此,美國的杜邦公司一度占據了全球防彈衣材料的過半的市場份額,上世紀80年代,美國還曾經限製杜邦把該材料出口我國,為此,我國在化纖材料的研發上早早就開始布局。

超高性能碳纖維的出現,打破了傳統碳纖維因斷裂伸長率小而不能用於防彈領域的概念,已開始應用於新型軍用防彈裝備,對提升先進武器裝備具有重大意義。

2019年11月20日,中國石化股份有限公司經過鑒定,利用16年時間突破了聚合、紡絲、工程放大等關鍵核心技術,造出了對位芳綸纖維。

下麵這個小視頻就是對我國對位芳綸纖維的介紹:

當然,除了對位芳綸纖維,超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)、液體防彈材料(TBS)、碳納米管、石墨烯、壓縮玻璃碳、人造蜘蛛絲等都可以用來作為防彈材料。

2017年丝瓜草莓看到央視財經發布的這樣一組數據:全世界70%的防彈衣都是中國製造。丝瓜草莓前麵介紹直到2019年,丝瓜草莓app才全麵掌握對位芳綸纖維的技術,為什麽防彈衣的製造市場份額之前這麽高?

原因就是我國的防彈衣材料主要使用的超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE),UHMWPE是一種相比芳綸防護效果更好,而且也更便宜的優質防彈材料。目前主流的防彈衣和防彈插板等防彈裝備都是用的UHMWPE。

自1985年中國開始超高分子量聚乙烯纖維的研究,東華大學(原中國紡織大學)、鹽城超強高分子材料工程技術研究所先後加入研發行列,並取得了一係列重大理論突破,1999年突破關鍵性生產技術。目前,我國的超高分子量聚乙烯纖維產量很大,產業鏈完整齊全,市場產業健康,很多防彈衣生產企業甚至自己都能生產超高分子量聚乙烯纖維,所以,防彈衣的成本壓的比較低,在全球占據過半的份額也就不足為奇了。

除了防彈,碳纖維的用途很多,咱們以前分享過在汽車上使用:

在航空航天上也有大量使用:

在高爾夫球棒、網球拍、標槍、弓、自行車、釣魚竿等體育用品上的應用更是不勝枚舉。下麵是碳纖維在頭盔上的應用,價格不低:

碳纖維頭盔為何賣那麽貴,一個都要上千塊,走進工廠看製造過程

可見,優質、新型材料的出現,帶給丝瓜草莓app的將是生活各個方麵的全麵提升,因此,對於新材料的研發一刻也不能停止。

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