什么是高性能纖維

高性能纖維是纖維科學(xué)及工程界開(kāi)發(fā)的一批具有高強(qiáng)度、高模量、耐高溫性的新一代化學(xué)纖維。

由于高科技產(chǎn)業(yè)的興起，高速交通、海洋開(kāi)發(fā)、超高層建筑、醫(yī)療器材、環(huán)境保護(hù)和體育休閑業(yè)的發(fā)展都需要多種高性能纖維材料的支持，從而促進(jìn)了高性能纖維產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

高性能纖維具有普通纖維沒(méi)有的特殊性能，應(yīng)用于高科技產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域中。隨著科技的進(jìn)步，有些品種纖維的性能還在不斷地改進(jìn)提高，新的市場(chǎng)也在擴(kuò)大和開(kāi)拓，已經(jīng)形成具有特色的新一代纖維材料。和無(wú)機(jī)非金屬材料、金屬材料相比，它是重量輕、加工簡(jiǎn)便、容易成型、物理性能好、不會(huì)銹蝕的高性能材料；和普通有機(jī)高分子材料比較，它在材料的強(qiáng)韌度、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性方面有很大的優(yōu)勢(shì)，用它增強(qiáng)的復(fù)合材料被稱為先進(jìn)復(fù)合材料。代表性高性能纖維的性能見(jiàn)表1。

表1 代表性高性能纖維的性能

從表1可見(jiàn)，高性能纖維除了強(qiáng)度大、模量高外，其密度相當(dāng)?shù)?，和金屬比較，其比強(qiáng)度、比模量要高好幾倍，因此作為結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用時(shí)，輕量化特別明顯，這為節(jié)能、小型化、高速化、高技術(shù)產(chǎn)品帶來(lái)很多有利條件。表1中所示纖維大部分在市場(chǎng)上可以買到。高性能纖維種類繁多，性能差異大，價(jià)格相差很多，所以使用者要熟悉它們的特性，在考慮強(qiáng)度、模量等力學(xué)性能時(shí)，還需要根據(jù)最終用途,綜合評(píng)估纖維的性價(jià)比。

高性能纖維的出現(xiàn)與發(fā)展只有 40 多年的時(shí)間，但是人們對(duì)以芳綸及碳纖維為代表的高性能纖維已相當(dāng)熟悉。防dan衣、宇宙服、光纖電纜、先進(jìn)復(fù)合材料等jian端科技產(chǎn)品都離不開(kāi)高性能纖維的支撐。就是體育比賽用品，如高爾夫球桿、賽s車及車手防護(hù)頭盔等，也是高性能纖維制造的產(chǎn)品。

纖維科學(xué)家和系統(tǒng)工程師們對(duì)高性能纖維的大分子構(gòu)造、聚合工藝學(xué)、高分子液晶態(tài)及流變學(xué)、纖維加工技術(shù)等方面進(jìn)行了大量研究,奠定了高性能纖維的基礎(chǔ)科學(xué)理論。