芳纶增强树脂基复合材料的应用分析

  轻量化研究是现代材料设计制造的一大主流,随着节能减排要求的提高,轻量化材料在各领域的应用将会更为广泛。目前,开发应用的轻质材料主要包括高强度钢、轻合金材料、工程塑料及复合材料。复合材料主要以高性能纤维增强基体树脂的复合材料为主。在轻质材料领域,纤维增强树脂基复合材料是在工程塑料高性能化的基础上发展起来的,具有质轻、高模高强、易成型、耐腐蚀、隔热隔电、耐冲击、抗振等特点,在质量减轻与强度方面达到甚至超过了轻质合金、工程塑料等。

  在先进复合材料领域,除广泛应用的玻璃纤维外,碳纤维、芳纶、超高相对分子质量聚乙烯纤维是当今世界三大高性能纤维,是高性能纤维复合材料领域的关键材料。本文为大家介绍芳纶纤维增强复合材料在轻量化领域的应用现状。

  芳纶是芳香族聚酰胺纤维的简称,具有高强高模、低密度、耐腐蚀、低导热、耐冲击、抗疲劳以及良好的减震性能及介电性能,是先进复合材料中仅次于碳纤维的另一种高性能纤维。

  芳纶增强树脂基复合材料工业发展的最初动力是固体火箭发动机壳体、航空气瓶及其它军Y制品,目前这些领域仍然是开发重点。芳纶增强树脂基复合材料最早应用于美国潜地导弹固体火箭发动机壳体,比玻璃纤维复合材料壳体的质量减轻1/3,而强度大为提高。此后,芳纶复合材料被用于第二代固体火箭发动机壳体材料,美国、俄罗斯、法国等国家均开展了相关研究及应用。在民用领域,芳纶复合材料已成功用于波音B757、B767飞机的壳体、起落架舱门、货舱、内部装饰件及座椅等,可使飞机质量减轻30%。

  在体育用品领域应用,芳纶复合材料可用于赛艇艇身、帆板板体、曲棍球棒、高尔夫球棒、羽毛球拍等,但应用较少网。此外芳纶增强复合材料还可应用于防弹材料、雷达天线罩及防护织物等领域。