复合材料中的增强纤维

1、 CNCN：厘牛，代表的是力：厘牛，代表的是力 ; ; dtex：分特克斯，：分特克斯，10000米（米（10公里）纤维束的重量克数公里）纤维束的重量克数; tex: 特克斯，特克斯，1000米纤维束的重量克数米纤维束的重量克数 , 1tex=10-6 kg/m定长法定长法 d: 旦尼尔旦尼尔, 9000米纤维束的重量克数米纤维束的重量克数 : 支数支数 , 指指lg(原原)纱的长度纱的长度(m)定质量法定质量法 1dtex=tex/10=d/9 CF Al3O3 无机纤维 GF PPTA M PIA PBO PBI PV A PA N 有 机 纤 维 刚 性 链 全 芳 香 族 聚 酰 胺

2、纤 维 全 芳 香 族 聚 酯 纤 维 芳 杂 环 类 纤 维 柔 性 链 HSPE PM 平纹斜纹 缎纹席纹 每根经纱每根经纱(或纬纱或纬纱)，交替地从一，交替地从一 根纬纱根纬纱(或经纱或经纱)的上方和下方越的上方和下方越 过的织纹。过的织纹。平纹结构最稳定平纹结构最稳定，布，布 面最密满，适于作平面的玻璃钢面最密满，适于作平面的玻璃钢 制品。制品。铺覆性最差铺覆性最差。在各种织纹。在各种织纹 中，中，平纹结构的强度最低平纹结构的强度最低。 指经纬纱以三上一下的方指经纬纱以三上一下的方 式交织所形成的织纹。斜式交织所形成的织纹。斜 纹布的悬垂性比平纹布好，纹布的悬垂性比平纹布好， 铺覆性较

3、好铺覆性较好，强度也高于强度也高于 平纹布平纹布，手感柔软，手感柔软，但稳但稳 定性比平纹布差定性比平纹布差。 指纬纱以七上一下的方式交织所形指纬纱以七上一下的方式交织所形 成的织纹。这种织纹虽不如平纹稳成的织纹。这种织纹虽不如平纹稳 定，但由于浮经或浮纬较长，纤维定，但由于浮经或浮纬较长，纤维 弯曲少，故制成玻璃纤维增强塑料弯曲少，故制成玻璃纤维增强塑料 制品的强度较高制品的强度较高，铺覆性最好铺覆性最好。 两根或多根经纱，在两根或两根或多根经纱，在两根或 多根纬纱的上下进行交织的多根纬纱的上下进行交织的 织物，席纹虽不如平纹布稳织物，席纹虽不如平纹布稳 定，但它定，但它比较柔顺，更能贴比较

4、柔顺，更能贴 合简单的形状合简单的形状。 指每一根纬纱处有两很经纱绞合的组织。指每一根纬纱处有两很经纱绞合的组织。 其特点是其特点是稳定性很好稳定性很好厚度一般约为厚度一般约为 0.130.18mm。用于需要变形最小，经。用于需要变形最小，经 纬密低的地方，例如作为表面织物。纬密低的地方，例如作为表面织物。 罗纹（纱罗） 粗纱粗纱 30m 30m 无捻粗纱、无纺布无捻粗纱、无纺布 初级纱初级纱 20m 20m 短切纤维、纤维毡短切纤维、纤维毡 中级纱中级纱 101020m 20m 高级纱高级纱 3 310m 10m 纺织纺织 玻璃纤维纱可分无捻纱及有捻纱两种。玻璃纤维纱可分无捻纱及有捻纱两种。

5、 单位长度内纤维与纤维之间所加的转数，以捻单位长度内纤维与纤维之间所加的转数，以捻m m为单位为单位 加捻的作用：加捻的作用： 提高纤维的抱合力提高纤维的抱合力 改善单纤维的受力状况，改善单纤维的受力状况， 利于纺织工序的进行。利于纺织工序的进行。 缺点：缺点： 捻度过大不易被树脂浸透。捻度过大不易被树脂浸透。 制玻璃球制玻璃球 铂金坩埚熔融铂金坩埚熔融 小漏孔拉丝小漏孔拉丝 （102102、204204、408408孔）孔） 涂浸润剂涂浸润剂 并股成纱并股成纱 纺织成布、毡或带。纺织成布、毡或带。 坩埚法拉丝、池窑漏板法拉丝坩埚法拉丝、池窑漏板法拉丝 (1) 坩埚法拉丝工艺坩埚法拉丝工艺 (

6、2) 池窑漏板法拉丝工艺池窑漏板法拉丝工艺 连续玻璃纤维生产的一种新的工艺方法。连续玻璃纤维生产的一种新的工艺方法。 将玻璃配合料投入熔窑熔化后直接拉制成各种支数的将玻璃配合料投入熔窑熔化后直接拉制成各种支数的 连续玻璃纤维。连续玻璃纤维。 池窑拉丝池窑拉丝( (与坩埚拉丝相比较与坩埚拉丝相比较) )的优点：的优点： 1. 省去制球工艺，简化工艺流程，效率高；省去制球工艺，简化工艺流程，效率高； 2. 池窑拉丝一窑可安装池窑拉丝一窑可安装10块到上百块漏板，熔量大，块到上百块漏板，熔量大， 生产能力高；生产能力高； 3. 易实现自动化；易实现自动化； 4. 适于多孔大漏板生产玻璃钢适用的粗纤维

7、；适于多孔大漏板生产玻璃钢适用的粗纤维； 5. 生产的废纱便于回炉。生产的废纱便于回炉。 玻璃纤维制品的生产工艺玻璃纤维制品的生产工艺 主要设备：纺纱机和织布机主要设备：纺纱机和织布机 11电熔池窑炉；电熔池窑炉；22漏板；漏板；33加浸润剂；加浸润剂；44机械装置；机械装置； 55喷射粘接剂；喷射粘接剂；66金属网带；金属网带；77固化装置；固化装置；88卷筒卷筒 连续玻璃纤维毡生产示意图连续玻璃纤维毡生产示意图 淀粉为主要的成膜剂优淀粉为主要的成膜剂优 点：费用低、成膜性好、点：费用低、成膜性好、 易除掉易除掉 主要成分：石蜡、凡士林、主要成分：石蜡、凡士林、 硬脂酸、变压器油等硬脂酸、变

8、压器油等 优点：润滑性、集束性好优点：润滑性、集束性好 HC CH3 CH3 C O O CrCl2 CrCl2 O C H CH2 H CCH2 O NH2SH 这是一类近后来发展迅速的表面处理用的偶联剂，多应用这是一类近后来发展迅速的表面处理用的偶联剂，多应用 在热塑性树脂增强剂的表面处在热塑性树脂增强剂的表面处 1）石英玻璃纤维）石英玻璃纤维 石英玻璃纤维具有很高的纯度，其二氧化硅（石英玻璃纤维具有很高的纯度，其二氧化硅（SiO2） 含量达到含量达到99.9以上。因而石英玻璃纤维具有很多优异的以上。因而石英玻璃纤维具有很多优异的 性能性能: 耐高温耐高温、耐烧蚀耐烧蚀、低导热、抗热震、优

9、良的、低导热、抗热震、优良的介电性介电性 能和良好的能和良好的化学稳定性化学稳定性等。等。 2） 高硅氧玻璃纤维高硅氧玻璃纤维 高硅氧纤维的生产：将高钙的硼硅酸盐玻璃纤维用酸处高硅氧纤维的生产：将高钙的硼硅酸盐玻璃纤维用酸处 理，溶析出可溶性成分，从而制得含理，溶析出可溶性成分，从而制得含SiO2高达高达9099的的 纤维。也可用含碱纤维的化学提纯法制得。纤维。也可用含碱纤维的化学提纯法制得。 这种纤维能耐这种纤维能耐 1700 以上高温，但纤维强度低，只为无碱玻璃纤维的以上高温，但纤维强度低，只为无碱玻璃纤维的20 50。 3）低介电玻璃纤维）低介电玻璃纤维 低介电玻璃纤维（简称低介电玻璃纤

10、维（简称D玻璃玻璃）是一种低密度、低介电）是一种低密度、低介电 常数和损耗，且介电性能受频率、温度变化小的特种玻璃常数和损耗，且介电性能受频率、温度变化小的特种玻璃 纤维，具有宽频带高透波的特性。广泛用于飞机雷达罩、纤维，具有宽频带高透波的特性。广泛用于飞机雷达罩、 电磁窗、隐身和制作高级印刷线路板。电磁窗、隐身和制作高级印刷线路板。 注：表中介电性能是块玻璃值。 国内外国内外D、E玻璃纤维性能玻璃纤维性能 是由是由有机纤维有机纤维经经固相反应固相反应转变而成的转变而成的 纤维状聚合物碳，是一种非金属材料。纤维状聚合物碳，是一种非金属材料。 不属于不属于有机纤维有机纤维范畴，但从制备方法上范畴

11、，但从制备方法上 看，它又不同于看，它又不同于普通无机纤维普通无机纤维。 碳纤维编织布碳纤维编织布 碳纤维板碳纤维板碳纤维碳纤维碳纤维编织环碳纤维编织环 碳管碳管 碳纤维结构件碳纤维结构件碳纤维齿轮碳纤维齿轮C/CC/C轴承止推环轴承止推环 1879 爱迪生用油烟与焦油、棉纱和竹丝试制碳丝爱迪生用油烟与焦油、棉纱和竹丝试制碳丝 1882 碳丝电灯实用化碳丝电灯实用化 1950 美国美国WrightPatterson空军基地开始研制空军基地开始研制粘胶基碳纤维粘胶基碳纤维 1959 美国美国UCC公司生产低模量粘胶基碳纤维公司生产低模量粘胶基碳纤维“Thornel-25” 日本大阪工业试验所的進

12、藤昭男发明了日本大阪工业试验所的進藤昭男发明了PAN基碳纤维基碳纤维 1963 英国皇家航空研究所（英国皇家航空研究所（RAE）的瓦特和约翰遜成功地制造）的瓦特和约翰遜成功地制造 出高性能出高性能PAN基碳纤维（在热处理时施加张力）基碳纤维（在热处理时施加张力） 1965 日本群马大学的大谷杉郎发明了日本群马大学的大谷杉郎发明了沥青基碳纤维沥青基碳纤维 美国美国UCC公司开始生产高模量粘胶基碳纤维公司开始生产高模量粘胶基碳纤维 1971 日本日本东丽公司东丽公司工业规模生产工业规模生产PAN基碳纤维（基碳纤维（1吨吨/月），碳月），碳 纤维的牌号为纤维的牌号为T300，石墨纤维为，石墨纤维为M

13、40 1972 美国美国Hercules公司开始生产公司开始生产PAN基碳纤维基碳纤维 日本用碳纤维制造钓竿，美国用碳纤维制造高尔夫球棒日本用碳纤维制造钓竿，美国用碳纤维制造高尔夫球棒 1984 日本东丽公司研制出高强中模碳纤维日本东丽公司研制出高强中模碳纤维T800 1986 日本东丽公司研制出高强中模碳纤维日本东丽公司研制出高强中模碳纤维T1000 1989 日本东丽公司研制出高模中强碳纤维日本东丽公司研制出高模中强碳纤维M60 碳纤维的发展简史碳纤维的发展简史 东丽集团碳纤维扩产计划 三菱集团碳纤维扩产计划 东邦集团碳纤维扩产计划 2006年我国（大陆）PAN基碳纤维主要生产厂一览表 国

14、内拟建或在建PAN原丝及PAN基碳纤维生产装置一览表 南通苏通碳纤维有限公司南通苏通碳纤维有限公司 活性碳纤维活性碳纤维 项目总投资项目总投资30亿，亿，2010年突年突 破破1万吨，实现销售万吨，实现销售50亿。亿。 在高性能碳纤维中，有在高性能碳纤维中，有碳纤维、碳纤维、碳碳 纤维、纤维、碳纤维等。碳纤维等。 这类碳纤维中，有这类碳纤维中，有纤维纤维、纤维纤维、纤纤 维维等。等。 按碳纤维束丝按碳纤维束丝K数分类。目前，按照碳纤维束丝数分类。目前，按照碳纤维束丝K数分类数分类 还没有严格的定义和分类，一般把还没有严格的定义和分类，一般把1K24K的碳纤维叫做的碳纤维叫做 小丝束碳纤维小丝束

15、碳纤维，而把，而把48K480K以上的碳纤维叫做以上的碳纤维叫做大丝束大丝束 碳纤维碳纤维。 日本的东丽、东邦和三菱人造丝公司是小丝束碳纤维的主日本的东丽、东邦和三菱人造丝公司是小丝束碳纤维的主 要生产公司，三公司小丝束碳纤维的产量占小丝束总产量要生产公司，三公司小丝束碳纤维的产量占小丝束总产量 的的74%左右，而美国的左右，而美国的AKZOFortafil、ZOLTEK和德和德 国的国的SGL所生产的大丝束碳纤维占大丝束碳纤维总产量的所生产的大丝束碳纤维占大丝束碳纤维总产量的 90%以上。此外，日本东丽公司也开始生产大丝束碳纤维，以上。此外，日本东丽公司也开始生产大丝束碳纤维， 以增强市场的

16、竞争实力以增强市场的竞争实力。 PANPANF OF CF AN共聚单体 引发剂 聚合 纺丝 湿纺 干湿纺第一阶段 预氧化 空气介质 200300 数十数百分 炭化 惰性气体 12001600 数分数十分 石墨化 惰性气体 20003000 数秒数十秒 表面处理 GrF PAN原丝 预氧化 预氧丝 碳化 碳纤维 石墨化 石墨纤维 空气中氮气中氩气中 c c c c c 300 c OC 1200-1600 C O 2500-3000 C O cc NH3 HCN CO CO2 H2O CnH2n-2 放出气体 ccc NN NH3 HCN CO2 CO H2O H2 N2 放出气体 O c c

17、 c c c c c c c c H2 N2 HCN 放出气体 c c c c c c c cc cc c c c c c c PAN原丝 （线型分子链） 预氧丝 （交联结构） 碳纤维 （乱层石墨结构） 石墨纤维 （石墨结构） NN N 200 C N C N C N C N CCCC NNN 环化 C N C N C N C N CCCC NNNN O CH2OH OH OH O O CH2OH O OH OH （C6H10O5） (1) (1)各向同性沥青基碳各向同性沥青基碳 纤维。石油沥青、煤沥青纤维。石油沥青、煤沥青 等沥青为原料，需进行预等沥青为原料，需进行预 处理和精调制，除去固体

18、处理和精调制，除去固体 游离炭、其它固态杂质和游离炭、其它固态杂质和 喹啉不溶分（喹啉不溶分（QIQI）; ; 高性能沥青基碳纤高性能沥青基碳纤 维。高性能沥青基碳纤维维。高性能沥青基碳纤维 是用各向异性的中间相沥是用各向异性的中间相沥 青（含液晶）纤维制得，青（含液晶）纤维制得， 制造工艺很复杂。精制的制造工艺很复杂。精制的 沥青除有上述要求外，还沥青除有上述要求外，还 要除去硫及其化合物。要除去硫及其化合物。 碳纤维的结构模型较多，其中有代表性的三种。碳纤维的结构模型较多，其中有代表性的三种。 图图a是高模量碳纤维（即石墨纤维）的结构模型图，条带模型。石墨微是高模量碳纤维（即石墨纤维）的结

19、构模型图，条带模型。石墨微 丝沿纤维轴取向排列，赋予其高的模量。因为模量主要取决于石墨网平面丝沿纤维轴取向排列，赋予其高的模量。因为模量主要取决于石墨网平面 的大小和择优取向。从图的大小和择优取向。从图a还可看出，存在皮芯结构和沿纤维轴排列的针还可看出，存在皮芯结构和沿纤维轴排列的针 形孔隙。形孔隙。 图图b是高强型碳纤维的模型，微纤（丝）基本上沿纤维轴排列，也有相是高强型碳纤维的模型，微纤（丝）基本上沿纤维轴排列，也有相 当的原纤缠结和扭曲，彼此用束缚键使微纤连接，交联密度较高；同时，当的原纤缠结和扭曲，彼此用束缚键使微纤连接，交联密度较高；同时， 针形孔洞沿轴向排列，但比图针形孔洞沿轴向排

20、列，但比图a要小，这也是强度较高的原因之一，也符要小，这也是强度较高的原因之一，也符 合最弱连接理论。合最弱连接理论。 图图c是通用级碳纤维的结构模型，石墨微晶不发达，排列紊乱，孔隙多，是通用级碳纤维的结构模型，石墨微晶不发达，排列紊乱，孔隙多， 择优取向差择优取向差，因而抗拉强度和模量都低。，因而抗拉强度和模量都低。 碳纤维等碳材料属于乱层碳纤维等碳材料属于乱层 石墨结构或石墨结构。当其石墨结构或石墨结构。当其 受热时，石墨层面中的碳原受热时，石墨层面中的碳原 子在层面上下方向来回振动，子在层面上下方向来回振动， 产生膨胀；在层面方向由于产生膨胀；在层面方向由于 其上下振动而产生收缩。碳其上

21、下振动而产生收缩。碳 纤维的石墨化程度愈高，热纤维的石墨化程度愈高，热 膨胀系数愈小。膨胀系数愈小。 惰性物质，能被少量强酸氧化。在惰性气体中惰性物质，能被少量强酸氧化。在惰性气体中15001500仍可仍可 保持较高的力学性能。保持较高的力学性能。 分子链截面积 共价键强度 分子链的极限强度 CC B. 有机高分子的强度预算： C O N H 芳纶芳纶14141414 CC O N H O N H n kevlar PPTA 回收 水 纤维纺丝 纺丝 原液 聚合体缩聚 单体 单体 溶剂一溶剂二 溶液缩聚，溶剂 溶剂溶剂C-HC-H2 2SOSO4 4,20%,20%含固量含固量F-F-湿纺湿纺

22、 液晶纺丝（向列型），降低粘度液晶纺丝（向列型），降低粘度 使用高浓度浆液，有利于提高力学性能使用高浓度浆液，有利于提高力学性能 92949698100102104106 0 2 4 6 8 10 12 14 isotropic Anisotropic Solid PPTA (%) H2SO4 (%) 0246810 Anisotropicisotropic 90 oC 20 oC Good spinnability Viscosity of dope PPTA (wt%) 工艺参数 浆液浓度：1822 温度 90 凝固浴 20 H2SO4/H2O V喷200m/min gap=540mm 喷

23、丝孔 0.10.3 纺丝方法 Kevlar干湿法或湿法纺丝 聚芳酯熔纺纺丝 min Anisotropic isotropic Good spinnability Viscosity of dope Temp ( oC) OOC O C O MP:600摄氏度 5.5.2. 5.5.2. 结构结构 芳香族中的酰胺类芳香族中的酰胺类，CONH，被酯，被酯COO 取代最典型的如：取代最典型的如： 采用共聚的办法改善链的柔顺性。采用共聚的办法改善链的柔顺性。 C O MP:610摄氏度 O Vectran是美国赛拉尼斯公司是美国赛拉尼斯公司 用用ABA（乙酰氧基苯甲酸）与（乙酰氧基苯甲酸）与2乙酰氧

24、基乙酰氧基6萘甲酸萘甲酸 共聚的产物。共聚的产物。 OC O C O O k m n 3.5.3. 纺丝成形 熔纺工艺、温度控制液晶熔纺工艺、温度控制液晶 超高分子量聚乙烯（超高分子量聚乙烯（UHMWPE）纤维也被称作）纤维也被称作高强高模高强高模 聚乙烯纤维聚乙烯纤维，它是，它是80年代初研制成功的高性能纤维，是当今年代初研制成功的高性能纤维，是当今 世界三大高科技纤维（碳纤维、芳纶、高强高模聚乙烯纤维）世界三大高科技纤维（碳纤维、芳纶、高强高模聚乙烯纤维） 之一，是一种具有高度取向直链结构的纤维。之一，是一种具有高度取向直链结构的纤维。 超高分子量聚乙烯纤维具有很高的轴向比拉伸强度和刚度，

25、超高分子量聚乙烯纤维具有很高的轴向比拉伸强度和刚度， 极高的比模量，突出的抗冲击和抗切割韧性，良好的耐低温、极高的比模量，突出的抗冲击和抗切割韧性，良好的耐低温、 耐磨、耐腐蚀和耐紫外线等化学稳定性等众多优异特性，在耐磨、耐腐蚀和耐紫外线等化学稳定性等众多优异特性，在 安全防护、宇航、航空、航天、航海、体育、缆绳等领域发安全防护、宇航、航空、航天、航海、体育、缆绳等领域发 挥着重要的作用。挥着重要的作用。 1 1、高强、高模、轻质、高强、高模、轻质 这种纤维的这种纤维的比强度是当今世界上最高的比强度是当今世界上最高的，相当于优质钢丝，相当于优质钢丝 的的15倍，比普通化学纤维高出近倍，比普通化

26、学纤维高出近10倍，比对位芳纶高倍，比对位芳纶高40% 左右，而且它还有一种独特的物理性质，就是左右，而且它还有一种独特的物理性质，就是密度小于密度小于1。 工业用纤维的特性工业用纤维的特性 2 2 良好的抗湿性和耐化学腐蚀性良好的抗湿性和耐化学腐蚀性 由于纤维具有高度的分子取向和结晶，大分子截面积小，由于纤维具有高度的分子取向和结晶，大分子截面积小， 所以链间排列紧密，从而有效地所以链间排列紧密，从而有效地阻止水和化学试剂的侵蚀阻止水和化学试剂的侵蚀， 因此这种纤维具有杰出的抗水、潮气、多数化学品、紫外因此这种纤维具有杰出的抗水、潮气、多数化学品、紫外 线以及良好的耐溶剂溶解的性能。线以及良

27、好的耐溶剂溶解的性能。 3 3 优越的耐磨性、耐疲劳性、挠曲性和良好的电绝缘性能优越的耐磨性、耐疲劳性、挠曲性和良好的电绝缘性能 高强高模聚乙烯纤维的高强高模聚乙烯纤维的耐磨性耐磨性也非常好。也非常好。 高强高模聚乙烯纤维特别适合于高强高模聚乙烯纤维特别适合于耐疲劳耐疲劳要求高的场合，该要求高的场合，该 纤维在具有高模量的同时，在大变形作用下仍然具有柔韧性，纤维在具有高模量的同时，在大变形作用下仍然具有柔韧性， 而且有长的挠曲寿命，具有良好的加工性能，这个性能常被而且有长的挠曲寿命，具有良好的加工性能，这个性能常被 用来制作高强缆绳以及制作耐疲劳要求高的复合材料。用来制作高强缆绳以及制作耐疲劳

28、要求高的复合材料。 高强高模聚乙烯纤维的高强高模聚乙烯纤维的介电常数和介电损耗值低介电常数和介电损耗值低在各种制在各种制 作复合材料的纤维中最小，反射雷达波很少，因此对雷达波作复合材料的纤维中最小，反射雷达波很少，因此对雷达波 的透射率高于玻璃纤维，这个性能常被用来制作雷达罩。的透射率高于玻璃纤维，这个性能常被用来制作雷达罩。 三种高性能纤维的加工性能比较三种高性能纤维的加工性能比较 高强高模聚乙烯纤维的熔点在高强高模聚乙烯纤维的熔点在144150之间，之间，其断裂强度和其断裂强度和 模量在较高温度下减小但在低于模量在较高温度下减小但在低于0时会增加，纤维在时会增加，纤维在-150 下也没有发

29、现脆点下也没有发现脆点，因此，纤维能在这个温度到，因此，纤维能在这个温度到70间使用，间使用， 短暂暴露在较高温度下将不会引起纤维严重的性能损失。短暂暴露在较高温度下将不会引起纤维严重的性能损失。 4 4 热性能热性能 5 弹道防护性能弹道防护性能 高强高模聚乙烯纤维的比强度、比模量高，纤维内声波传递速高强高模聚乙烯纤维的比强度、比模量高，纤维内声波传递速 度快，因此这种纤维提供了度快，因此这种纤维提供了最高的能量吸收和最快的冲击波扩最高的能量吸收和最快的冲击波扩 散散，显示出良好的耐冲击性，这些性能常被用于弹道防护领域。，显示出良好的耐冲击性，这些性能常被用于弹道防护领域。 6 耐光性耐光性

30、 芳纶纤维不耐紫外光，使用时必须避免阳光直接照射，而聚乙芳纶纤维不耐紫外光，使用时必须避免阳光直接照射，而聚乙 烯纤维是有机纤维中耐光性最优异的纤维，高强高模聚乙烯纤烯纤维是有机纤维中耐光性最优异的纤维，高强高模聚乙烯纤 维也不例外；维也不例外；同样经紫外光照射同样经紫外光照射1500小时，高强高模聚乙烯纤小时，高强高模聚乙烯纤 维的强度保持率在维的强度保持率在90%左右，而芳纶纤维只有左右，而芳纶纤维只有30%。 7界面性能界面性能 纤维表面惰性和非极性，浸润性差，因此纤维与基体之间的纤维表面惰性和非极性，浸润性差，因此纤维与基体之间的界界 面粘结强度低，影响了高强高模纤维复合材料的力学性能，尤面粘结强度低，影响了高强高模纤维复合材料的力学性能，尤 其是层间剪切、横向拉伸和断裂韧性等性能其是层间剪切、横向拉伸和断裂韧性等性能，限制了它的广泛，限制了它的广泛 应用。应用。 1、防弹衣、防弹衣 这是高强高模聚乙烯纤维的一大应用领域。主要以无纬布这是高强高模聚乙烯纤维的一大应用领域。主要以无纬布 形式用于防弹衣、防弹头盔及防弹板材的制造。形式用于防弹衣、防弹头盔及防弹板材的制造。 防弹效果的关键是材料对特定速度下的子弹能量的吸收水防弹效果的关键是材料对特定速度下的子弹能量的吸收水 平和作用机理，纤维的比模量和纤维内的声波传递速