各类纤维材料物理力学性能--修正.docx

一、PE纤维PE纤维是超高分子量聚乙烯纤维（ultra-high molecular weight polyethylene fiber DOYENTRONTEX Fiber）的简称，是世界上最坚韧的纤维。强度达2.23.5Gpa，具有很好的耐疲劳性和耐摩擦性，耐冲击性能强于芳纶、碳纤维、聚酯等，仅小于尼龙，在高强纤维中，是最高的；优良的耐化学腐蚀性和耐光性，熔点144；密度较小，一般为0.97g/cm3，断裂伸长为3%6%，国外超高分子量聚乙烯性能生产公司牌号密度（g/cm3）抗拉强度（Mpa）弹性模量（Gpa）断裂伸长（%）荷兰DSMDyneemaSK600.972700893.5SK650.973000983.6SK750.9734001073.8SK760.9736001163.8美国AlliedgnalSpectra9000.972400793.610000.9729101013.320000.9730001162.9二、碳纤维碳纤维是一种以聚丙烯腈(PAN)、沥青、粘胶纤维等为原料，经预氧化、碳化、石墨化工艺而制得的含碳量大于90的特种纤维。碳纤维具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小、减震等优异性能，是航空航天、国防军事工业不可缺少的工程材料，同时在体育用品、交通运输、医疗器械和土木建筑等民用领域也有着广泛应用。PAN基碳纤维生产工艺简单、产品综合性能好，因而发展很快，产量占到90以上，成为最主要的品种。碳纤维有如下的优良特性： 比重轻、密度小； 超高强力与模量； 纤维细而柔软； 耐磨、耐疲劳、减振吸能等物理机械性能优异； 耐酸、碱和盐腐蚀，可形成多孔、表面活性、吸附性强的活性碳纤维； 热膨胀系数小，导热率高，不出现蓄能和过热；高温下尺寸稳定性好，不燃，热分解温度800，极限氧指数55； 导电性、X射线透过性及电磁波遮蔽性良好； 具有润滑性，不沾润在熔融金属中，可使其复合材料磨损率降低； 生物相容性好，生理适应性强。碳纤维有通用型（GP）、高强型（HT）、高模型（HM）、高强高模（HP）等多种规格，其性能指标见下表。碳纤维规格与性能规格高强型HT高模型HM通用型GP高强高模型HP直径（m）758-918抗拉强度（Mpa）250045002000280078010003000 3500弹性模量（Gpa）200240350700380400400800伸长（%）1.31.80.40.82.12.50.40.5密度（g/cm3）1.781.961.402.001.761.821.92.1三、玻璃纤维玻璃纤维（英文原名为：glass fiber或fiberglass ）是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。生产玻璃纤维用的玻璃不同于其它玻璃制品的玻璃。国际上已经商品化的纤维用的玻璃成分有：E-玻璃、C-玻璃、AR玻璃纤维、A玻璃、E-CR玻璃和D玻璃等。玻璃纤维是完全的弹性体。其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维（氧化钠0%2%，属铝硼硅酸盐玻璃）、中碱玻璃纤维（氧化钠8%12%,属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃）和高碱玻璃纤维（氧化钠13%以上，属钠钙硅酸盐玻璃）。玻璃纤维按形态和长度，可分为连续纤维、定长纤维和玻璃棉；按玻璃成分，可分为无碱、耐化学、高碱、中碱、高强度、高弹性模量和耐碱（抗碱）玻璃纤维等。玻璃纤维比有机纤维耐温高，不燃，抗腐，隔热、隔音性好，抗拉强度高，电绝缘性好。但性脆，耐磨性较差。拉伸强度高，伸长小（3%），熔点680，沸点1000。玻璃纤维的密度较其它有机纤维为大，但比一般金属密度要低，几乎和铝一样。因此在航空工业上用玻璃钢代替铝钛合金就成为可能。玻璃纤维的密度与成分有密切的关系，一般为2.5-2.7g/cm3左右，但含有大量重金属的高弹玻璃纤维密布度可达2.9g/cm3。玻璃纤维的性能名称纤维直径（m）密度（g/cm3）抗拉强度（Mpa）弹性模量（Gpa）断裂伸长率（%）玻璃纤维582.52.71000300065862.75.3四、钢纤维钢纤维是近年来迅速发展起来的一种新型建筑材料，由于它能增加纤维与水泥砂浆的握裹力，增强混凝土的整体强度，使其抗折、抗压、抗裂、耐磨强度明显提高，所以被广泛的应用于道路、桥梁、工业地坪、集装箱场地、大型水库及水利枢纽，以及隧道、地铁站、飞机场等工程，取得了很好的经济效益和社会效益。钢纤维在混凝土中均匀分布，具有良好的物理力学性能，其特性如下：1、具有较高的抗拉、抗弯、抗剪和抗扭强度在混凝土中掺入适量钢纤维，其抗压强度提高10%80%（C50以上混凝土提高幅度显著），抗拉强度提高50%100%，抗弯强度提高50%80%，抗剪强度提高50%100%。2、具有卓越的抗冲击性能在通常的纤维掺量下，冲击抗压韧性提高27倍，冲击抗弯、抗拉等韧性可提高几倍到几十倍。3、收缩性能明显改善在通常的纤维掺量下，钢纤维混凝土较普通混凝土的收缩值降低7%9%。4、抗疲劳性能显著提高5、耐久性显著提高6、和易性好，在砼中均匀分布，不存在纤维缠绕结团现象。按钢纤维的原料分为：碳素钢纤维（C）、合金钢纤维（A）和不锈钢纤维（S）。按钢纤维的生产工艺分为：切断纤维（W）、剪切纤维（S）、熔抽纤维（Me）和铣削纤维（Mi）。按钢纤维的形状及表面分为：普通型和异型。按钢纤维的抗拉强度等级分为： 380级（抗拉强度380600MPa）、600级（抗拉强度6001000MPa）和1000级（抗拉强度大于1000MPa）。钢纤维的物理力学性能名称密度（g/cm3）抗拉强度（Mpa）弹性模量（Gpa）断裂伸长率（%）钢纤维7.811322001.8五、PVA纤维聚乙烯醇纤维所用原料聚乙烯醇的平均分子量为60000150000，热分解温度为200220,熔点为225230。聚乙烯醇纤维可用湿法纺丝和干法纺丝制得。其具有以下特点：1、具有很好的机械性能，其强度高、模量高、伸度低。2、耐酸碱性、抗化学药品性强。3、耐光性：在长时间的日照下，纤维强度损失率低。4、耐腐蚀性：纤维埋入地下长时间不发霉、不腐烂、不虫蛀。5、纤维具有良好的分散性：纤维不粘连、水中分散性好。6、纤维与水泥、塑料等的亲和性好，粘合强度高。7、对人体和环境无毒无害。PVA纤维物理力学性能名称密度(g/cm3)直径(m)拉伸强度