Page 19 - 现代航空维修理论及应用研究
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第一章 航空轮胎材料性能
族聚酰胺纤维商品名有 Kevlar(杜邦)、Technora(帝人)、Twaron(帝人)等;
产业化的间位芳香族聚酰胺纤维商品名有 Nomex(杜邦)、Conex(帝人)等,
虽然二者化学元素组成相同,但由于酰胺基团和苯环的连接方式不同,造就了二
者的性能特性差别很大,且应用领域也各有不同。
3. 芳香族聚酰胺纤维的性能
由于苯环和酰胺的平面共轭效应以及分子链之间的氢键作用,赋予了芳香族
聚酰胺纤维强大的物理化学性能。
(1)优异的机械特性
芳香族聚酰胺纤维具有很大的强度,为一般优良钢铁的 5~6 倍,模量则为
普通钢铁及玻璃纤维复合材料的 2~3 倍,弹性则为普通钢铁的 2 倍,密度却仅
为普通钢铁的 1/5,其中对位芳香族聚酰胺纤维的强度为 2.8~3.5GPa,模量为
72~175GPa,目前,国产芳纶Ⅲ的强度可达到 2.2GPa,模量为 115GPa。
(2)优良的阻燃、耐热等特性
间位芳香族聚酰胺纤维的极限氧指数(LOI)约等于 28,属难燃纤维,不能
在室内自燃,且不会助燃,具备高自熄性,拥有“防火纤维”之美誉,对位芳香
族聚酰胺纤维的耐热性能要优于间位芳香族聚酰胺纤维,在 560℃高温下不分解、
不熔化,芳纶Ⅲ的极限氧指数(LOI)可达 42,在 600℃下开始分解。
(3)杰出的化学结构稳定性
稳定的化学结构使芳香族聚酰胺纤维拥有良好的耐一般化学品的特性,
耐一般无机酸及化工产物的腐蚀、抗蒸气腐蚀性强,比如 Kevlar-49 在 90℃下
的 H 2 SO 4 和 NaOH 中各浸泡 4d,纤维的拉伸模量仍保持在初始模量的 84% 和
73%。
(4)优异的耐辐射性能
芳香族聚酰胺纤维耐 α、β、χ 辐射和紫外光线辐照的特性都非常突出,
如 Kevlar-29 在强紫外辐照 168h 后,其拉伸强度和断裂伸长率保持在初始拉伸强
度和断裂伸长率的 52.10% 和 55.53%。
(5)良好的材料耐久性能
芳香族聚酰胺纤维具有优异的抗摩擦与耐刺伤性等特性,例如 Kevlar 具有
优异的抗刀割和抗尖刺测试性能,可应用于个人防护材料以及防弹衣的设计。
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