芳纶纤维复合材料 ppt课件
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芳纶纳米纤维基导电复合材料的发展与应用芳纶是以芳香族大分子原料经缩聚纺丝制得的线性高分子纤维,具有机械性能强、质量轻、耐酸碱等优异性能,分为间位芳纶和对位芳纶[口。
间位芳纶(PMIA)全称为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维,常称为芳纶1313纤维,由于间位芳纶聚合导致得到的聚合物呈锯齿状,强度模量都略低于对位芳纶,所以本文所介绍的芳纶以对位芳纶为主。
对位芳纶(PPTA)全称为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维,常称为芳纶1414纤维,其分子结构如图1所示。
PPTA分子以一种网状相互交联的形式结晶成高聚物,分子链中被苯环分离的酰胺基团与苯环形成了π-π共朝结构,内旋位能高,使分子链呈现为刚性的平面棒状[1]。
以PPTA为原料利用造纸技术制备出的功能性薄膜材料,由于具有很好的抗冲击性、阻燃性和热稳定性,因此被广泛用于航空航天材料及军事领域。
但由于纤维表面光滑,缺少化学活性基团,限制了其在纳米复合材料中的应用[2]。
芳纶纳米纤维(ANFs)是将芳纶纤维通过处理制成的直径为十几到几百纳米、长度为几至几十微米的纳米化纤维[3]。
ANFs作为一种高分子纤维,分子间可以通过氢键作用结合制成芳纶纳米纸或芳纶纳米膜,由于具有较强的力学性能和良好的高温稳定性,被广泛用于特种纸的制备及航空航天重要的结构减重与耐高温材料。
ANFs既保留了芳纶纤维的化学组成和晶体结构,又具有较大的比表面积与长径比,因此可以与其他材料进行复合,在电池隔膜、复合增强材料和柔性电极等多个领域都显示出一定的应用潜能与发展前景。
图1对位芳纶的分子结构图Fig. IMolecularstruetureofpara-aramid柔性电子器件以其独特的柔性、延展性和高效、低成本的制造工艺,在信息能源、医疗和国防等领域具有广泛的应用[4]。
将纳米纤维材料与导电复合材料结合制作柔性、可穿戴电子器件已成为近些年来的研究热点。
由于ANFs具有良好的力学性能,以及纤维表面丰富的酰胺基团,其与导电材料复合应用在电磁屏蔽、传感、电化学储能等领域,具有广阔的发展前景。
芳纶纤维复合材料
芳纶纤维复合材料是一种具有优异性能的高级复合材料,它由芳纶纤维和树脂
基体组成,具有高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等特点,被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、体育器材、建筑等领域。
芳纶纤维复合材料的出现,为各行业的发展带来了新的机遇和挑战。
首先,芳纶纤维复合材料具有极高的强度和模量,是一种理想的结构材料。
芳
纶纤维本身就具有很高的拉伸强度和模量,再加上树脂基体的增强作用,使得复合材料的强度和刚度大大提高。
因此,在航空航天领域,芳纶纤维复合材料被广泛用于制造飞机机身、发动机零部件、卫星结构件等,极大地提高了航空器的性能和安全性。
其次,芳纶纤维复合材料具有优异的耐高温性能。
芳纶纤维在高温下仍能保持
较高的强度和模量,而且不会软化或熔化,因此在高温环境下仍能保持良好的性能。
这使得芳纶纤维复合材料在航空、航天、汽车等领域得到了广泛的应用,例如用于制造发动机零部件、制动系统、燃气轮机叶片等。
此外,芳纶纤维复合材料还具有良好的耐腐蚀性能。
芳纶纤维本身具有很强的
化学稳定性,不易受到酸碱、溶剂等腐蚀介质的侵蚀,而且树脂基体的隔离作用能有效保护纤维材料,使其在恶劣环境下仍能保持良好的性能。
因此,在海洋工程、化工设备、石油钻采等领域,芳纶纤维复合材料也得到了广泛的应用。
总的来说,芳纶纤维复合材料具有优异的性能,被广泛应用于各个领域,为各
行业的发展带来了新的机遇和挑战。
随着科技的不断进步,相信芳纶纤维复合材料会在更多领域展现出其巨大的潜力,为人类社会的发展做出更大的贡献。
【专业讲堂】一文详细了解芳纶纤维复合材料的性能特点芳纶纤维(Aramid fiber)全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺",具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,芳纶纤维于1960s由美国杜邦公司(商品名为Kevlar)研发成功并商业化,因此在碳纤维出现之前,芳纶纤维一直占据着高性能纤维市场。
本文首先简述了芳纶纤维发展历程,随后重点针对芳纶纤维复合材料优异特性如高抗冲击、低重量、耐磨等进行了详细描述。
01 芳纶纤维发展简史上世纪60年代,美国杜邦公司全球首家以注册商标Kevlar引进和生产芳纶的公司,自1973年起芳纶纤维就开始在市场上销售。
芳纶是由一位波兰裔女化学家斯特凡妮娅·郭力克发现的,她当时正在进行一项研究,希望在轮胎制造中使用一种重量轻、强度特别强的材料来代替尼龙。
Kevlar纤维发明者——波兰裔女化学家斯特凡妮娅·郭力克如今芳纶复合材料中最有名的是杜邦公司的Kevlar凯夫拉纤维。
随着时间的推移,其他供应商也以不同的商业名称供应芳纶,包括:杜邦公司提供的Nomex、日本帝人公司提供的Twaron和T echnora、韩国T oray公司提供的Arawin、韩国Heracron公司提供的Kolon以及中国公司提供的一些产品。
因此,任何一种叫做Kevlar、Twaron或Nomex的材料实际上都是指芳纶,它具有特殊的性能,包括优异的抗冲击和耐磨性、耐高温性以及低重量。
由于这些特性,这种材料经常用于陆军、空军、水上运动和汽车运动,以及轮胎、服装和防护手套的制造和许多其他用途。
芳纶纤维材质防护手套02 芳纶纤维复合材料特点2.1 高抗冲击性和抗裂性芳纶纤维具有优异的抗冲击性能,并且由于其坚韧且可吸收大量能量而在压力下不会破裂。
它广泛用于制造防弹背心、船只、皮艇以及军用车辆部件的装甲。
芳纶纤维复合材料的抗冲击性能是碳纤维复合材料的5倍(采用落锤冲击方法测试)。
芳纶纤维复合材料(总15页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除绵阳职业技术学院材料系先进复合材料成型工艺芳纶纤维增强的先进复合材料制品目录1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用................................. 错误!未定义书签。
概况......................................................... 错误!未定义书签。
芳纶品种及性能 ............................................... 错误!未定义书签。
芳纶纤维产品形态及复合材料的成型方法 ......................... 错误!未定义书签。
芳纶纤维复合材料的应用 ....................................... 错误!未定义书签。
2 原材料........................................................... 错误!未定义书签。
聚氨酯树脂................................................... 错误!未定义书签。
芳纶纤维..................................................... 错误!未定义书签。
3 制作工艺......................................................... 错误!未定义书签。
成形方法的选择................................................ 错误!未定义书签。
芳纶1313 ..................................................... 错误!未定义书签。