UHMWPEיחד עם סיבי פחמן וארמיד, ידועים ביחד בשם "שלושת סיבי היי-טק הגדולים בעולם".סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחדהוא הסיבים החזקים והעמידים ביותר בעולם. נכון לעכשיו, זהו הסיבים עם החוזק הספציפי הגבוה ביותר וביצועים חסרי כדורים בקרב חומרי סיבים מתועשים. יש לו תכונות יוצאות מן הכלל כמו חוזק גבוה במיוחד, מודולוס גבוה במיוחד, צפיפות נמוכה, עמידות בלאי, עמידות נמוכה בטמפרטורה, עמידות ל- UV, עמידות בפני מיגון, גמישות טובה, ספיגת אנרגיה בעלת השפעה גבוהה ועמידות לחומצות חזקות, אלקלס חזק וקורוזיה כימית. במכוניות משותפות, זה "דק כמו נייר וקשה כמו פלדה", עם כוח פי 15 מזה של פלדה. לאור מאפייני משקל קל, חוזק גבוה וספיגת אנרגיה ספציפית גבוהה,
מאפייני ביצועים
1. תכונות מכניות מצוינות: תחת אותה צפיפות ליניארית, חוזק המתיחה של סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד הוא פי 15 מזה של חבלים חוט פלדה. הוא גבוה ב -40% מארמיד, שהוא גם אחד מ"שלושת סיבי היי-טק הגדולים בעולם ", וגבוה פי 10 מסיבי פלדה באיכות גבוהה וסיבי כימיקלים רגילים. בהשוואה לפלדה, זכוכית אלקטרונית, ניילון, פוליאנמין, סיבי פחמן וסיבי בורון, חוזקו ומודולוסו גבוהים יותר מאלה של סיבים אלה, ויש לה את החוזק הגבוה ביותר בקרב חומרים מאותה מסה.
2. עמידות בפני השפעה מצוינת: סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד הם בעלי עמידות בפני השפעה מצוינת. היכולת שלהם לספוג אנרגיה ולהתנגד להשפעה במהלך עיוות ועיצוב גבוהה יותר מזו של סיבי ארמיד וסיבי פחמן, שהם גם בין "שלושת סיבי היי-טק העיקריים בעולם". בהשוואה לפוליאמיד, פוליאמיד ארומטי, סיבי זכוכית אלקטרונית, סיבי פחמן וארמיד, סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד יש ספיגת אנרגיה גבוהה יותר על ידי השפעה.
3. עמידות בפני שחיקה מעולה: כאשר משווים בין מקדמי החיכוך של סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד עם אלה של סיבי פחמן וסיבי ארמיד מחוזקים פלסטיקה, עמידות בלאי ועייפות כיפוף סיבי סיבים אולטרה-גבוהים אולטרה-גבוהים. אז התנגדות הבלאי שלה טובה יותר מזו של סיבים אחרים בעלי ביצועים גבוהים. כמו כן, בשל התנגדות הבלאי המצוינת והתנגדות לכיפוף, ביצועי העיבוד שלה עדיפים יחסית וקל להפוך לחומרים ובדים מורכבים אחרים.
4 עמידות כימית: המבנה הכימי של סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד הוא פשוט יחסית, ותכונותיהם הכימיות יציבות יחסית. לרוב החומרים הכימיים לא קל לאשש אותם. רק מעט פתרונות אורגניים יכולים להתנפח אותם מעט, ואובדן התכונות המכניות שלהם הוא פחות מ -10%. הושוו שיעורי שמירת החוזק של סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד וסיבי ארמיד בתקשורת כימית שונה. עמידות הקורוזיה של סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד היא גבוהה משמעותית מזו של סיבי ארמיד. תכונותיו ומבנהו יציבות במיוחד בחומצות, אלקאליס ומלחים, אך כוחו אבוד מעט בתמיסת הנתרן היפוכלוריט.
5. עמידות אופטית מעולה: בגלל המבנה הכימי היציב של סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד, עמידות האור שלהם היא גם העולה ביותר בקרב סיבי היי-טק. סיבי ארמיד אינם עמידים בפני קרניים אולטרה סגולות ויש להשתמש בהן רק כאשר נמנעים מאור שמש ישיר. כאשר משווים בין סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד עם ניילון, מודולוס גבוה ומודולוס נמוך ארילמידים, קצב שמירת החוזק של סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד הוא גבוה משמעותית מזה של סיבים אחרים.
6. תכונות אחרות: סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד הם בעלי תכונות הידרופוביות מעולות, עמידות בפני מים ולחות, ביצועי בידוד חשמלי וחיי כיפוף ארוכים יחסית. יש לו עמידות מצטיינת מים והתנגדות לטמפרטורה נמוכה, עם כוח משיכה ספציפי יחסית. זהו סיבי ההיי-טק היחידים שיכולים לצוף על מים והוא גם חומר אידיאלי יחסית בטמפרטורה נמוכה.
חסרון: נקודת התכה נמוכה יחסית. במהלך העיבוד של ה- IT, הטמפרטורה אסור לעלות על 130 מעלות; אחרת, בשל הכוחות הבין-מולקולריים החלשים בין סיבי הפוליאתילן המשקל המולקולרי הגבוה במיוחד, יתרחש זחילה ויקצר את חיי השירות שלו. אין קבוצות צביעה על סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד, מה שהופך את הרטיבות שלהם לקויה. צבעים מתקשים לחדור אל תוך פנים הסיבים, וכתוצאה מכך לדיאוביות לקויה. החסרונות הללו השפיעו על היקף שדות היישום שלהם.
שדה יישום
1. שדה הגנה: בשל התנגדות ההשפעה המצוינת וספיגת האנרגיה הספציפית הגבוהה של סיב זה, ניתן להפוך אותו לחומרי בגדים מגנים, קסדות, חומרים חסרי כדורים בצבא, כמו צלחות שריון למסוקים, טנקים וספינות, כיסויים חיצוניים מגנים על רדארים, מכסי טילים, אפודיים נגד אפודיים נוגדים, משמעו, בין רדארים. תוך ניצול של אובדן דיאלקטרי קבוע, דיאלקטרי, דיאלקטרי נמוך והעברת סונאר גבוהה, הוא מיושם בירידות אנטנה, כיסויי טילים, כיסויי דיור מגנים על מכ"ם ובהיבטים אחרים. יש לו את היתרון בכך שהוא קל משקל וההשפעה שלו חסין כדורים טובה יותר מזו של ארמיד. כעת הוא הפך לסיבים העיקריים הכובשים את שוק האפוד האפין כדורים בארצות הברית. בנוסף, ערך עומס ההשפעה הספציפי u/p של מרוכבים של סיבי פוליאתילן במשקל מולקולרי במיוחד הוא פי עשרה מזה של פלדה ויותר מפי שניים מזה של סיבי זכוכית וארמיד. קסדות חסינות כדורים והפרעות העשויות מחומר מורכב משרף מחוזק סיבים זה בחו"ל הפכו לתחליפים לקסדות פלדה וקסדות חומר מורכב מחוזק ארמיד. מנקודת מבט בינלאומית, 70% מסיבי UHMWPE משמשים בשדות צבאיים כמו אפודים חסרי כדורים, קסדות חסינות כדורים, שריון חסין כדורים למתקנים וציוד צבאי, וחלל. עם זאת, נכון לעכשיו, חלקם של סיבי UHMWPE המשמשים ביישומים צבאיים בסין עדיין נמוך מאוד. בעתיד, יישום סיבי UHMWPE צבאיים מתקדמים צפוי לצמוח במהירות.
2. שדה תעופה: בהנדסת תעופה וחלל, בגלל המשקל הקל, חוזק גבוה והתנגדות השפעה טובה של חומר מורכב סיבים זה, הוא מתאים למבני ציצוני האגף של מטוסים שונים, מבני חלליות ומטוסי בוי, וכו '. חבלים. מהירות הפיתוח שלה מהירה ביותר.
3. שדה תעשייתי: בתעשייה, סיבים אלה והחומרים המורכבים שלו יכולים לשמש כמכולות עמידות ללחץ, חגורות מסוע, חומרי פילטר, צלחות חיץ רכב וכו 'מבחינת הבנייה, זה יכול לשמש את הקיר, מבנה המחיצה וכו'. בשל עמידות בפני בלאי ועמידות בפני השפעה, היא נמצאת בשימוש נרחב בתעשיית הייצור המכני וניתן להשתמש בה לייצור חלקים מכניים שונים כמו הילוכים, מצלמות, אימלים, גלילים, גלגלות, מיסבים, פגזים נושאים, שרוולי פיר, פירים מעוצבים, אטמים, אטמי אטם, זוגות אלסטיים, ובלכים.
ניתן להשתמש בפוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד כדי לייצר דלי דליים, ממגורות ומנחות לאחסון פחם, סיד, מלט, אבקת מינרלים, מלח, דגנים וחומרים אבקה אחרים. הסיבה לכך היא שיש לו תכונות מצוינות של סיכה עצמית ואי-מקל, שיכולות למנוע את הקפדה על חומרי האבקה שהוזכרו לעיל למתקני אחסון ותחבורה, ולהבטיח יציבות ואמינות.
פוליאתילן במשקל מולקולרי גבוה במיוחד משמש לצינורות חסות נוזליים כמו Quicksand. בהשוואה לצינורות אחרים, הביצועים הבולטים שלה הם כדלקמן: בהשוואה לצינורות במבוק, חיי השירות שלה מוגדלים פי 18 והריבית מצטמצמת ל- 1/25; בהשוואה לצינורות ניילון, חיי השירות שלה מוגדלים פי 3 והריבית מצטמצמת ל 1/8. בעת חיתום, המחסום בתוך הצינור קטן ב -25% מזה של צינורות לא מתכתיים, מה שמגדיל מאוד את תדר החיתום.
באזורים כמו צ'וטס, דליים והצפציות הפנימיות של תאי עפרות, כאשר מתרחש מזג אוויר קר ולח, הפריטים יפשטו על משטחים לא מתכתיים, אך זה לעולם לא יקרה עם שימוש בצלחות פוליאתילן מולקולריות גבוהות, ובכך להפחית משמעותית את עלויות הפריקה. לאחר רירית שכבה של יריעת פוליאתילן מולקולרית גבוהה על ניקוז המזבלה של משאיות וספינות בתפזורת, זמן הפריקה האחיד הופחת מה- 16 עד 20 שעות המקוריות ל 8 שעות.
4. שדה אזרחי
יישומים בחבלים ובכבלים: חבלים, כבלים, מפרשים וציוד דיג העשויים מסיב זה מתאימים להנדסה ימית, שהייתה השימוש הראשוני בסיב זה. הוא נמצא בשימוש נרחב בחבלים נושאי עומס, חבלים כבדים, חבלים הצלה, חבלים גוררים, חבלים של סירת מפרש וקווי דיג וכו '. החבל העשוי מסיב זה יש אורך שבור תחת משקלו שהוא שמונה פעמים מזה של חבל פלדה ופעמיים מזה של ארמיד. חבל זה משמש כחבל עוגן קבוע למכליות שמן -על, פלטפורמות פעולה מהחוף, מגדלורים וכו '.
ציוד ספורט וציוד: במוצרי ספורט, מוצרים כמו לוחות גב כדורגל, קסדות בטיחות, מגלשות, לוחות מפרש, חכות דיג, מחבטים, אופניים, דאונים, וחלקי מטוסים קלות במיוחד, והביצועים שלהם טובים יותר מזה של חומרים מסורתיים.
כביו-חומרים: חומר מורכב מחוזק סיבים זה משמש במגשי שיניים, שתלים רפואיים ותפרים פלסטיים וכו '. יש לו תאימות ביולוגית ועמידות טובה, והיא יציבה מאוד מבלי לגרום לאלרגיות. זה יושם בפרקטיקה קלינית. הוא משמש גם בכפפות רפואיות ובמדדים רפואיים אחרים וכו '.
