芳纶纤维III的特点
芳纶III纤维具有优异的防弹性能,具有高强高摸性,质量轻,抗冲击性好,能抵抗子弹或破片的冲击。回复“芳纶”查看更多
国外芳纶III的概况
目前俄罗斯芳纶III产品Rusar已经大量用于个人防护领域,被公认为世界上最好的防护材料之一。
Photo source:sdelanounas.ru
在2008年采用芳纶III纤维制造的防弹头盔已为俄罗斯军方大量采用,头盔型号为6B7-1M。由芳纶III(Rusar)制造的防弹头盔6B7-1M具有无与伦比的优势,与其他纤维制造的防弹头盔如6B7-1MM比较,在防弹性能相同的情况下,6B7-1M重量仅为1公斤!
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芳纶III纤维的独特性已被各国专家所认可
美国学者报道了对俄罗斯芳纶III纤维(Rusar)的研究结果,指出纤维的动态强度超过了著名的ZAYLON材料,更不用说Kevlar了。芳纶Ⅲ的表面较粗糙,Kevlar49表面较光滑,芳纶Ⅲ和Kevlar49纤维表面的碳、氧元素均比化学式计算值有所增加,但氮元素含量下降;芳纶Ⅲ表面的极性基团种类比Kevlar49多.芳纶Ⅲ的单纤维拉伸强度是Kevlar49的1.5倍,断裂伸长率比Kevlar49提高了45%~65%;2种纤维的断裂方式均为劈裂断裂,具有皮芯结构,但芳纶Ⅲ分子间的作用力比Kevlar 49纤维强.另作者大为惊奇的是由芳纶III(Rusar)制备的盔甲板的面密度要比kevlar面板低27%,但他的防弹性能却比kevlar高出了12%.这个数据在2007年12月从美国堪萨斯州威奇托测试实验室获得。
在2008年9月和12月,对由芳纶III(Rusar) 制造的盔甲板和织物各项性能进行重新测试。其稳定的测试结果表明了芳纶III纤维对抗子弹和破片冲击均处于高级别防护。
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俄罗斯芳纶III (Rusar)防弹纤维也被英国、德国等实验室反复测试,结果显示其性能在同类产品中属最优。同时,国际防弹市场调研报告显示,来自于芳纶III(Rusar)的防弹制品处于顶尖地位。
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来自英国利兹大学的科学家得出结论:芳纶III (Rusar)纤维稳定性是杜邦Kevlar和帝人Twaron的2-2.5倍。科学家分别将Rusar、kevlar和Twaron放在沸水中煮300小时,结果显示长时间的沸腾使kevlar和Twaron强度降低到了初使的60%,而Rusar强度仅仅降低了10%。
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国内芳纶III的发展
1972年,我国开始进行芳纶的研制工作,并与1981年通过芳纶1313的鉴定,1985年又通过芳纶1414的鉴定,他们的性能特性分别与美国杜邦公司的Kevlar-29和Kevlar-49相同。国内芳纶III在1998年,根据国家需要及军工需求,以俄罗斯同类产品Armos为参照进行研发,于2005年由中蓝晨光率先研制成功,现以实现完整工业化生产,其商品名为STARAMID F-3,主要有两种产品,分别为高模型(STARAMID F-358)和高强型(STARAMID F-368)。
STARAMID F-358特性指标
特征 |
单位 |
指标 |
基本物性 |
||
密度 |
g/cm3 |
1.44 |
纱线直径 |
μm |
15 |
含水率 |
% |
≤3.5 |
上油量 |
% |
≤3.0 |
线密度 |
D |
675,1350,5400 |
dtex |
750,1500,6000 |
|
力学特性 |
||
拉伸强度 |
g/d(干纱) |
≥31 |
cN/dtex(干纱) |
≥27.5 |
|
MPa(浸胶法) |
≥4400 |
|
弹性模量 |
g/d(干纱) |
1070-1360 |
cN/dtex(干纱) |
950-1200 |
|
GPa(浸胶法) |
≥145 |
|
HASR |
% |
≥92 |
断裂伸长率 |
% |
≥2.6 |
拉伸强度离散系数 |
% |
≤5.0 |
比强度 |
106cm(干纱) |
27.9 |
比模量 |
106cm(干纱) |
1215 |
热学特性 |
||
LOI |
% |
38-42 |
分解温度(空气) |
℃ |
520 |
比容热 |
||
25℃ |
J/kg·K |
0.94 |
100℃ |
J/kg·K |
1.95 |
180℃ |
J/kg·K |
1.15 |
传热系数 |
W/(m·K) |
0.04 |
空气中热收缩(19min,177℃) |
% |
<0.1 |
STARAMID F-368特性指标
特征 |
单位 |
指标 |
基本物性 |
||
密度 |
g/cm3 |
1.44 |
纱线直径 |
μm |
14-15 |
含水率 |
% |
≤3.5 |
上油量 |
% |
≤3.0 |
线密度 |
D |
675,900,5400 |
dtex |
750,1000,6000 |
|
力学特性 |
||
拉伸强度 |
g/d(干纱) |
≥32 |
cN/dtex(干纱) |
≥27.5 |
|
MPa(浸胶法) |
≥4400 |
|
弹性模量 |
g/d(干纱) |
850-1070 |
cN/dtex(干纱) |
750-950 |
|
GPa(浸胶法) |
≥125 |
|
HASR |
% |
≥92 |
断裂伸长率 |
% |
≥3.2 |
拉伸强度离散系数 |
% |
≤5.0 |
比强度 |
106cm(干纱) |
28.8 |
比模量 |
106cm(干纱) |
990 |
热学特性 |
||
LOI |
% |
38-42 |
分解温度(空气) |
℃ |
520 |
比容热 |
J/kg·K |
|
25℃ |
0.94 |
|
100℃ |
1.95 |
|
180℃ |
1.15 |
|
传热系数 |
W/(m·K) |
0.04 |
空气中热收缩(19min,177℃) |
% |
<0.1 |
目前国产芳纶III产品拉伸强度达到5.0GPa,拉伸弹性模量150-180GPa,性能居国内批产有机纤维之首,达到俄罗斯Rusar批产产品水平。芳纶Ⅲ的研制成功,使我国成为除俄罗斯以外第二个拥有该技术的国家,填补了国内空白,具有显著的军事与社会效益,同时也为我国防弹制品性能的提升提供了新的材料。回复“芳纶”查看更多
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