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高性能纤维:
高性能纤维是由特殊的技术功能驱动的，这些技术功能要求这些纤维具有特定的物理特性。它们通常至少具有以下性能中的一项:抗拉强度、工作温度、极限氧指数和耐化学性。

高性能纤维是一类特殊的纤维，主要用于技术产品，但也可用于一些传统的纤维产品(例如，一些服装支撑、室内装潢和地板覆盖物)。高性能纤维因其特殊的机械和物理性能而具有特殊的技术功能，因此被认为比传统纤维更优越。许多高性能纤维找到了自己的定位，在那里它们比其他纤维具有优势。高性能纤维主要用于开云体育网址技术纺织品，如绳索和皮带，用于加强防护服装应用中的复合材料。

从设计的角度来看，高性能纤维为许多产品提供了额外的设计选择。它们可以用于从地面运输到航空航天，从生物技术到计算机和通信应用的许多领域。高性能纤维的关键标准是非常高的强度，特别的耐高温性，和独特的几何特征(表面形貌和截面形状)。这些标准是聚合物和纤维技术重大进步的结果。

高性能纺织材料具有特殊的机械性能以及防火和耐化学性能，可以纤维、薄膜、膜和液体的形式提供，经常用于防护服装。高性能纤维的来源广泛，包括有机聚合物和无机材料，如陶瓷纤维，碳纤维，不锈钢和铝纤维。高性能聚合物纤维具有特殊的机械性能，防火性能，耐化学性能，经常用于防护服。

高性能纤维列表:

芳纶纤维
Gel-spun聚乙烯纤维
碳纤维(CF)
金属/金属纤维
玻璃纤维
陶瓷纤维
三聚氰胺纤维
聚酰亚胺纤维
聚苯并咪唑纤维
玄武岩纤维
Polyphenylenebenzobisoxazole
聚磺酰胺纤维
硼纤维
芳香族聚酯纤维
光纤
高聚酮纤维
聚亚苯基硫化纤维
含氟聚合物(聚四氟乙烯)
HDPE
耐化学纤维
耐热纤维

高性能纤维及其应用概述如下:

芳纶纤维:
芳纶纤维是聚酰胺，其中每个酰胺基是由一个分子的氨基与另一个分子的羧基反应形成的。然而，芳香环的存在使它们比原子的线性排列更稳定。这提供了强大的强度和热稳定性。两种传统的芳纶纤维是凯夫拉纤维(一种高强度纤维)和诺美克斯纤维(一种耐热纤维)。

芳纶纤维种类:
芳纶纤维主要有两种。

Meta-aramid
Para-aramid

1.Meta-aramid:诺梅克斯
在现存的许多纤维中，最著名的芳纶家族是元芳纶(m-芳纶)纤维，因为它们兼具耐热性和强度。元芳纶纤维不点燃、不熔化、不滴漏，使其在阻燃市场上独一无二，是一种在恶劣环境中广泛使用的保护纤维。最著名的元芳纶是Nomex。诺梅克斯是一种阻燃元芳纶材料的注册品牌名称。

这种间芳纶或聚(间苯基异眼酰胺)最早是由杜邦公司在20世纪70年代发现的。Nomex板材是一种压光纸，通常用于电气绝缘应用，如线路板和变压器铁芯和防火蜂窝结构，在那里它被酚醛树脂饱和。这些蜂窝状结构和mylar-nomex层压板广泛应用于飞机制造。此外，消防和赛车行业都使用Nomex纤维来设计能承受高温的服装和设备。

元芳纶的主要市场是耐热材料。这些纤维的其他应用包括汽车、隔热、热空间、安全和保护。

2.Para-aramid:凯夫拉尔
对芳纶(p-芳纶)纤维具有高强度、高拉伸模量、高耐热性和热性能，这是由于其高取向刚性分子结构。凯夫拉纤维通常被称为对芳纶或聚(对苯对苯二甲酰胺)。它属于一类被称为液晶聚合物的材料。传统的柔性聚合物在溶液中很容易弯曲和缠绕(形成随机线圈)，与之相比，凯夫拉聚合物非常坚硬和棒状。因此，在解决方案中，它们可以在并行数组中聚合形成有序的域。

副酰胺可用于复合材料，飞机和卡车，以及弹道防护，如子弹背心，头盔和车辆装甲。所有芳纶纤维都容易被光降解，在户外需要防晒。

Gel-spun聚乙烯纤维:
这类纤维是由简单而灵活的聚乙烯分子衍生而来的超高强度和高模量材料。它们通常被称为高性能聚乙烯(HPPE)纤维，高模量聚乙烯(HMPE)纤维，有时也称为加长链聚乙烯(ECPE)纤维。这类纤维的分子结构不同于对芳纶纤维，它不是棒状结构，棒状结构需要向一个方向定向才能形成坚固的纤维。相反，聚乙烯分子长得多、灵活得多，通过物理处理，可以迫使其沿纤维轴呈直(延伸)构象和方向。最常见的高性能聚乙烯纤维类型是Dyneema和Spectra。

Dyneema是在日本开发的。Dyneema发明于1963年，但在1990年由DSM投入商业使用，被誉为世界上最强的纤维，按重量计算比钢强15倍。它是高度灵活的，并提供对机械危害的高度保护。这种纤维的一些特性是:

高强度比低
低比重——它会浮在水面上
优良的耐化学性
高度抗紫外线
抗湿
高度耐用

这种纤维的最终用途是:汽车、玻璃、造纸、食品、家用设备、钢铁、建筑和紧急服务行业。

碳纤维:
碳纤维非常耐高温，在800°C的空气中保持稳定。它们也可以被认为是阻燃纤维，因为它们很少在火焰中燃烧。因此，他们的纺织品甚至被用作铁水的过滤器。根据模数、抗拉强度和热固性的不同，碳纤维有许多品种。按重量计算，碳纤维至少含有90%的碳。它们通常来自几种有机聚合物，如人造丝和聚丙烯腈(PAN)。第一种商用碳纤维是1959年引入的人造丝。这种纤维主要应用于军事产品。石墨纤维可被认为是碳纤维的衍生物。

碳纤维的主要应用是增强聚合物、金属和陶瓷复合材料。这些纤维的最终用途包括加固和耐热材料，例如，飞机和航空航天，海洋，运动和娱乐设备，包括心脏瓣膜和髋关节置换的外科器械。

以下列表提供了这种光纤的独特属性:

不燃、不熔化特性
耐高温(熔点4000°C)
抗火的

金属/金属纤维:
金属纤维在市场上以长丝、粗纱、毡和梭织物的形式存在，它们的共同优点是耐高温。除钢外，铝、镁、铜、钼和钨的金属纤维也用于特殊用途。金属纤维，如Angelina铝金属纤维(由Meadowbrook发明公司生产)，使用制备的回收铝，它具有良好的耐热性和耐染性，以及保护性能，包括热调节、紫外线和电磁保护、抗菌、抗应力和抗静电性能。大多数金属纤维表面粗糙。

该公司生产的另一种金属纤维是Angelina铜金属纤维;这种光纤可用于高温应用领域。不仅如此，它的抗菌性能、抗炎、抗关节炎、抗静电、药理保健功效和耐溶剂性扩大了应用领域，包括床上用品和家居用品、抗菌纺织品、抗静电地毯、过滤和装饰应用。

银和金的金属纤维被用来装饰织物已有几千年的历史。如今，金属纤维兼具功能性和装饰性。这些纤维是通过不断地将金属丝通过较细的模具拉丝以达到所需的直径而形成的。尽管金和银是最容易提取的，但现代方法已经允许制造钢、钽和锆纤维。由于金属纤维是电导体，所以人们把它们混合到织物中，以减少产生静电的倾向。

玻璃纤维:
玻璃纤维是最古老，最熟悉的高性能纤维。玻璃是一种无机纤维，既无定向性也无结晶性。它被认为是最早的人造纤维之一。这种纤维广泛用于绝缘和加固材料。这些纤维通常在低延伸率和非常低的密度下显示高拉伸强度。这种纤维具有良好的热性能，使它们成为理想的绝缘材料，而且它本身不燃，当暴露在热中时也不释放任何蒸汽或有毒物质。它们也耐油，脂肪和溶液，并显示出良好的耐酸和碱化。

以下属性列表适用于此光纤:

优良的强度重量比
优良的弹性回复
良好的热性能
极佳的耐阳光性
良好的耐酸性-可被某些形式的酸攻击，如浓氢氟酸和硫酸，也热磷酸。
对一般使用的大多数化学物质具有高抗性
耐有机溶剂
出色的隔音效果

这种纤维的最终用途包括垫子、隔热、电绝缘、隔音和各种材料的加固——帐篷杆、吸声、隔热和耐腐蚀织物。其他用途包括高强度织物、撑杆跳杆、箭、弓和爱尔兰踏步舞鞋。

陶瓷纤维:
陶瓷是由金属和非金属元素组成的非金属无机材料。由粘土矿物、水泥和玻璃组成的各种材料都包括在这一分类中。陶瓷材料通常是通过燃烧或烧结工艺制备的。因此，与金属和有机材料相比，它们更耐高温和恶劣环境。此外，陶瓷是良好的电和热绝缘体。

陶瓷纤维分为非氧化物纤维和氧化物纤维。碳化硅和氧化铝分别是最常用的非氧化物陶瓷纤维和氧化物陶瓷纤维。硼纤维和硅纤维通常被归类为陶瓷纤维，尽管硼和硅是类金属元素。市场上有陶瓷的短纤维、长纤维和连续纤维。连续陶瓷纤维主要通过熔融纺丝或干纺丝工艺生产。

三聚氰胺:Basofil(巴斯夫)
Basofil最近进入了高温纤维市场。这是最新的完全商业化的纤维。基于三聚氰胺化学，Basofil提供高操作温度和高极限氧指数，通常针对热气体过滤和安全和防护服装市场。由于其旦尼尔纤维和短纤维长度可变，抗拉强度低，加工难度大，Basofil通常与较强的纤维如芳纶混纺。它更多地用于针刺产品，或由缠绕纺纱技术制成的纱线。

聚酰亚胺纤维:
聚酰亚胺纤维由芳香杂环聚合物制成，P84是赢创纤维生产的三叶纤维截面聚酰亚胺的品牌名称。P84是一种完全亚酰化聚酰亚胺，由芳香二酸酐和芳香二异氰酸酯衍生而来，玻璃化转变温度为315℃。当温度超过370℃时，纤维开始碳化。由于芳香族结构，聚合物和纤维本质上是不燃的。LOI可测得38%。根据环境的不同，P84可用于高达260ºC的温度。

由于其优异的化学、热稳定性和物理性能，P84纤维可用于各种应用，从高温过滤的过滤介质，防护服，航天器的密封材料到各种高温应用，如保温。

聚苯并咪唑- PBI: PBI(塞拉尼斯)
聚苯并咪唑是一种耐热性能优良的有机纤维，手感好。PBI在空气中不燃烧，不熔化或滴漏。高极限氧指数(LOI)加上良好的耐化学性和良好的回潮性使PBI成为防火末端用途的优良纤维，如安全和防护服装和阻燃面料．

它的物理性能相对较低，但PBI处理在大多数类型的纺织设备上。它与其他材料如碳和芳纶纤维混合得很好，最常见的原因是性能和成本。PBI在消防员服装市场上取得了巨大的成功，在60-40对芳纶-PBI混合物中混合，它已成为标准的“优质”材料。PBI特有的金色很好地与其他材料混合，具有令人愉悦的外观。

玄武岩纤维:
玄武岩纤维由斜长石、辉石、橄榄石等矿物组成。它类似于碳纤维(CF)和玻璃纤维，具有比玻璃纤维更好的物理力学性能，但明显比CF便宜。

聚苯并苯并双异恶唑- PBO: Zylon (Toyobo)
PBO是高性能有机纤维市场的另一个新进入者。丰田的Zylon是生产中唯一的PBO纤维。PBO具有优异的热性能，拉伸强度几乎是常规对芳纶纤维的两倍。它的高模量使它成为增强复合材料的优良候选材料。其高LOI使PBO的阻燃性能是元芳纶纤维的两倍以上。

聚磺酰胺纤维:
聚磺酰胺(PSA)纤维是国内开发的一种特种高性能纤维。它是一种新型FR纤维，具有优良的耐热性、热稳定性和热氧化性，高的体积比阻和初始模量，卷曲不稳定，摩擦系数低。

硼纤维:
硼纤维一般是用硼蒸气在钨丝、玻璃、石墨、铝、钼等一些载体材料上凝结而成，钨丝为载体材料的纤维直径一般在12毫米左右。硼纤维是制备某些复合材料的理想材料。

芳香族聚酯纤维:
与芳纶纤维一样，芳香聚酯纤维是高结晶的芳香聚酯纤维，其中许多酯键(_CO_OeRe)直接连接在芳香环上。Vectran是Ticona公司生产的基于聚酯的高性能液晶聚合物(LCP)。它的模量与凯夫拉尔29相似，但强度损失较小。Vectran纤维10,000 h后在30%的最大载荷下蠕变0.02%，具有较高的耐化学腐蚀、耐磨性和抗拉强度。Vectran的耐紫外线能力不如PET和PEN，但比芳纶有更好的曝光降解能力。

芳香族聚酯纤维用于游艇绳索、帆布、弓弦、自行车架、导管和外科设备的控制电缆。除了高强度外，这些应用还反映了纤维的高耐磨性、抗切割性和抗冲击性。

芳香族聚酰胺纤维:
芳香聚酰胺纤维是一种高结晶纤维，其中至少85%的酰胺键(_COeNH_)直接连接在两个芳香环上，是目前高性能纤维中密度最低、抗拉强度重量比最高的纤维。芳香族聚酰胺纤维的纵向热膨胀系数为负，可用于设计低热膨胀复合材料。芳香族聚酰胺纤维的主要缺点是耐候性、抗压强度低、复合材料不易切削或加工。

光纤:
光纤根据纤芯材料的不同可分为石英光纤、多组分光纤和塑料光纤三大类。石英光纤用于长距离光通信，包括公共中继线路。多组分光纤用于1 ~ 2公里的中距离通信，包括工厂的局域网和光纤范围。玻璃光纤缺点是价格昂贵，易碎，难以加工。塑料光纤(POF)的优点是价廉、灵活、轻、易加工，但传输损耗比玻璃光纤高。

塑料光纤的芯和护套材料都要求高透明度。一般采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)作为芯材。由于护套材料的折射率要低于芯材的折射率，因此采用聚偏氟乙烯、特氟龙FEP、特氟龙AF、氟化甲基丙烯酸酯和氟化聚碳酸酯等氟塑料作为护套材料。

高聚酮纤维:
朝日化成生产的聚酮被认为是与芳纶纤维相似的新型高强度纤维，但价格低于芳纶纤维。这种纤维有分子结构，包括一氧化碳，也由乙烯组成。因此，它只含有碳、氧和氢，与其他高强度纤维相比，需要较低的制造成本。

聚苯硫醚纤维:
PPS是一种有机聚合物，由与硫化物相连的芳香环组成。它是另一种高性能纤维，具有优异的耐热性、耐化学性、耐水解性、阻燃性等。PPS纤维可用于燃煤锅炉过滤器、造纸毡、电气绝缘、特种膜、垫片和填料。

TORCON是东丽公司PPS的产品。由于其熔体温度高(约285ºC)， PPS可以在190ºC左右连续使用。耐高温水解，耐酸、碱、有机溶剂，优于其他高模量纤维。PPS纤维的结晶度随加工条件的不同而变化，在50% ~ 65%之间。生产出三角形截面PPS纤维，可用于高效过滤。

引用: