芳纶复合材料

什么是芳纶

芳纶1313诞生于20世纪60年代末，是冷战时期军备竞赛的产物，最初作为航天科技材料和重要的战略物资而秘不示人，因而平添了许多神秘色彩。冷战结束后，芳纶才作为高新技术的纤维材料开始用于民生领域，逐渐露出庐山真颜。

芳纶中最具实用价值的品种有两个，一是间位芳纶，我国命之为芳纶1313；二是对位芳纶，我国命之为芳纶1414。两者化学结构相似，但性能差异却很大，应用领域各有不同。芳纶1313以其出色的耐高温绝缘性，成为高品质功能性纤维的一种，而芳纶1414极好的力学性能使之在高性能纤维中占据着重要核心地位。

目前，很多领域应用最多的是芳纶1313。这是一种柔软洁白、纤细蓬松、富有光泽的纤维，外观与普通化纤并无二致，却集众长于一身，拥有超乎寻常的“特异功能”。

持久的热稳定性。芳纶1313最突出的特点就是耐高温，可在220℃高温下长期使用而不老化，其电气性能与机械性能可保持10年之久，而且尺寸稳定性极佳，在250℃左右时，其热收缩率仅为1%；短时间暴露于300℃高温中也不会收缩、脆化、软化或者熔融；在超过370℃的强温下才开始分解；400℃左右才开始碳化––如此高的热稳定性在目前有机耐温纤维中是很少有的。

骄人的阻燃性。材料在空气中燃烧所需氧气体积的百分比叫做极限氧指数，极限氧指数越大，其阻燃性能就越好。通常空气中氧气含量为21%，而芳纶1313的极限氧指数大于29%，属于难燃纤维，所以不会在空气中燃烧，也不助燃，具有自熄性。这种源于本身分子结构的固有特性使芳纶1313永久阻燃，因此有“防火纤维”之美称。

极佳的电绝缘性。芳纶1313介电常数很低，固有的介电强度使其在高温、低温、高湿条件下均能保持优良的电绝缘性，用其制备的绝缘纸耐击穿电压可达到10万伏/mm，是全球公认的最佳绝缘材料。

杰出的化学稳定性。芳纶1313的化学结构异常稳定，可耐大多数高浓无机酸及其他化学品的腐蚀，抗水解和蒸汽腐蚀。

优良的机械特性。芳纶1313是柔性高分子材料，低刚度高伸长特性使之具备与普通纤维相同的可纺性，可用常规纺机加工成各种织物或无纺布，而且耐磨抗撕裂，适用范围十分广泛。

超强的耐辐射性。芳纶1313耐α、β、χ射线以及紫外光线辐射的性能十分优异。用50Kv的χ射线辐射100小时，其纤维强度仍保持原来的73%，而此时的涤纶或锦纶则早已成了粉末。

独特而稳定的化学结构赋予芳纶1313诸多优异性能，通过对这些特性加以综合利用，一系列芳纶新产品被不断地开发出来。它们在安全防护、高温过滤、电气绝缘、结构材料等领域的应用越来越广，普及程度越来越高，已成为军事、工业、科技等许多领域不可或缺的重要基础材料。

芳纶复合材料的应用

芳纶复合材料被誉为全球材料皇冠上的钻石，位列三大高性能材料之一。其产业化进程对我国国防建设、主导型工业项目（如大型飞机、高速列车、造船、电力、电子信息、建材等）具有至关重要的影响。在军工领域、芳纶复合材料大量应用于飞机、舰船、潜艇、坦克、导弹、雷达的高性能结构件和特种电子设备。在民用领域，主要用于航天、航空、高速列车及汽车的高性能结构件、轨道交通、核电、水电和电网工程中大型电机、变压器高端绝缘材料，建筑用高性能隔热阻燃材料，高端电路板和印刷、医用材料等。