芳綸纖維III的特點
芳綸III纖維具有優異的防彈性能,具有高強高摸性,質量輕,抗沖擊性好,能抵抗子彈或破片的沖擊。回復“芳綸”查看更多
國外芳綸III的概況
目前俄羅斯芳綸III產品Rusar已經大量用于個人防護領域,被公認為世界上最好的防護材料之一。
Photo source:sdelanounas.ru
在2008年采用芳綸III纖維制造的防彈頭盔已為俄羅斯軍方大量采用,頭盔型號為6B7-1M。由芳綸III(Rusar)制造的防彈頭盔6B7-1M具有無與倫比的優勢,與其他纖維制造的防彈頭盔如6B7-1MM比較,在防彈性能相同的情況下,6B7-1M重量僅為1公斤!
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芳綸III纖維的獨特性已被各國專家所認可
美國學者報道了對俄羅斯芳綸III纖維(Rusar)的研究結果,指出纖維的動態強度超過了著名的ZAYLON材料,更不用說Kevlar了。芳綸Ⅲ的表面較粗糙,Kevlar49表面較光滑,芳綸Ⅲ和Kevlar49纖維表面的碳、氧元素均比化學式計算值有所增加,但氮元素含量下降;芳綸Ⅲ表面的極性基團種類比Kevlar49多.芳綸Ⅲ的單纖維拉伸強度是Kevlar49的1.5倍,斷裂伸長率比Kevlar49提高了45%~65%;2種纖維的斷裂方式均為劈裂斷裂,具有皮芯結構,但芳綸Ⅲ分子間的作用力比Kevlar 49纖維強.另作者大為驚奇的是由芳綸III(Rusar)制備的盔甲板的面密度要比kevlar面板低27%,但他的防彈性能卻比kevlar高出了12%.這個數據在2007年12月從美國堪薩斯州威奇托測試實驗室獲得。
在2008年9月和12月,對由芳綸III(Rusar) 制造的盔甲板和織物各項性能進行重新測試。其穩定的測試結果表明了芳綸III纖維對抗子彈和破片沖擊均處于高級別防護。
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俄羅斯芳綸III (Rusar)防彈纖維也被英國、德國等實驗室反復測試,結果顯示其性能在同類產品中屬最優。同時,國際防彈市場調研報告顯示,來自于芳綸III(Rusar)的防彈制品處于頂尖地位。
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來自英國利茲大學的科學家得出結論:芳綸III (Rusar)纖維穩定性是杜邦Kevlar和帝人Twaron的2-2.5倍。科學家分別將Rusar、kevlar和Twaron放在沸水中煮300小時,結果顯示長時間的沸騰使kevlar和Twaron強度降低到了初使的60%,而Rusar強度僅僅降低了10%。
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國內芳綸III的發展
1972年,我國開始進行芳綸的研制工作,并與1981年通過芳綸1313的鑒定,1985年又通過芳綸1414的鑒定,他們的性能特性分別與美國杜邦公司的Kevlar-29和Kevlar-49相同。國內芳綸III在1998年,根據國家需要及軍工需求,以俄羅斯同類產品Armos為參照進行研發,于2005年由中藍晨光率先研制成功,現以實現完整工業化生產,其商品名為STARAMID F-3,主要有兩種產品,分別為高模型(STARAMID F-358)和高強型(STARAMID F-368)。
STARAMID F-358特性指標
特征 |
單位 |
指標 |
基本物性 |
||
密度 |
g/cm3 |
1.44 |
紗線直徑 |
μm |
15 |
含水率 |
% |
≤3.5 |
上油量 |
% |
≤3.0 |
線密度 |
D |
675,1350,5400 |
dtex |
750,1500,6000 |
|
力學特性 |
||
拉伸強度 |
g/d(干紗) |
≥31 |
cN/dtex(干紗) |
≥27.5 |
|
MPa(浸膠法) |
≥4400 |
|
彈性模量 |
g/d(干紗) |
1070-1360 |
cN/dtex(干紗) |
950-1200 |
|
GPa(浸膠法) |
≥145 |
|
HASR |
% |
≥92 |
斷裂伸長率 |
% |
≥2.6 |
拉伸強度離散系數 |
% |
≤5.0 |
比強度 |
106cm(干紗) |
27.9 |
比模量 |
106cm(干紗) |
1215 |
熱學特性 |
||
LOI |
% |
38-42 |
分解溫度(空氣) |
℃ |
520 |
比容熱 |
||
25℃ |
J/kg·K |
0.94 |
100℃ |
J/kg·K |
1.95 |
180℃ |
J/kg·K |
1.15 |
傳熱系數 |
W/(m·K) |
0.04 |
空氣中熱收縮(19min,177℃) |
% |
<0.1 |
STARAMID F-368特性指標
特征 |
單位 |
指標 |
基本物性 |
||
密度 |
g/cm3 |
1.44 |
紗線直徑 |
μm |
14-15 |
含水率 |
% |
≤3.5 |
上油量 |
% |
≤3.0 |
線密度 |
D |
675,900,5400 |
dtex |
750,1000,6000 |
|
力學特性 |
||
拉伸強度 |
g/d(干紗) |
≥32 |
cN/dtex(干紗) |
≥27.5 |
|
MPa(浸膠法) |
≥4400 |
|
彈性模量 |
g/d(干紗) |
850-1070 |
cN/dtex(干紗) |
750-950 |
|
GPa(浸膠法) |
≥125 |
|
HASR |
% |
≥92 |
斷裂伸長率 |
% |
≥3.2 |
拉伸強度離散系數 |
% |
≤5.0 |
比強度 |
106cm(干紗) |
28.8 |
比模量 |
106cm(干紗) |
990 |
熱學特性 |
||
LOI |
% |
38-42 |
分解溫度(空氣) |
℃ |
520 |
比容熱 |
J/kg·K |
|
25℃ |
0.94 |
|
100℃ |
1.95 |
|
180℃ |
1.15 |
|
傳熱系數 |
W/(m·K) |
0.04 |
空氣中熱收縮(19min,177℃) |
% |
<0.1 |
目前國產芳綸III產品拉伸強度達到5.0GPa,拉伸彈性模量150-180GPa,性能居國內批產有機纖維之首,達到俄羅斯Rusar批產產品水平。芳綸Ⅲ的研制成功,使我國成為除俄羅斯以外第二個擁有該技術的國家,填補了國內空白,具有顯著的軍事與社會效益,同時也為我國防彈制品性能的提升提供了新的材料。回復“芳綸”查看更多
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