现实版“金钟罩、铁布衫”，用的是这种材料！“子弹打不透、烈火烧不着”…
2022-09-22 14:18:03
作者：直观学机械 来源：直观学机械
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▲“永不生锈”的高速公路桥别埜谷桥
（日本三井住友建设公司网站）
近日，位于日本德岛县阿波市阿波町天西山的别埜谷桥，作为一座“永不生锈”的高速公路桥，吸引了各方的关注。
这座桥以不会被腐蚀的材料代替了钢筋，这是全球首次将这种新型材料投入高速公路建设，有望大幅降低维护管理费用。
到底用了什么材料？
怎么做到“永不生锈”的呢？
“芳纶纤维”！西日本高速公路公司与三井住友建设公司使用了耐腐蚀、可制作防弹衣的高强度纤维材料“芳纶纤维”代替钢筋。
这家伙究竟是什么来头？
芳纶纤维：“子弹打不透、烈火烧不着”
“我”的全名叫芳香族聚酰胺纤维，是世界三大高性能纤维之一。
主要包括全芳香族聚酰胺纤维和杂环芳香族聚酰胺纤维两种，有邻位芳纶、对位芳纶(PPTA)和间位芳纶(PMTA)三“兄弟”。
其中实现工业化的产品主要是间位芳纶和对位芳纶。
▲芳纶分类及比较情况丨图源：华经情报网
芳纶纤维：“所到之处皆有我”
“我”具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长、化学结构稳定、燃烧无熔滴、不产生毒气等优良性能。
▲芳纶纤维特点丨图源：前瞻经济学人
因为“我”这满身的本领
被广泛应用于军工、纺织、
航空航天、建筑、电子电气等领域
1 纺织领域
近期，中国石化仪征化纤“仪特斯”夏季阻燃防静电工服首次实现批量生产。采用了仪征化纤自主研发的夏季阻燃防静电面料，主要材料是被誉为“子弹打不透、烈火烧不着”的对位芳纶。
该工服面料是利用纤维本质阻燃特性研发的一款新型高科技本质阻燃产品，具有阻燃、隔热等优质特性。
在遇到明火时纤维本身阻燃特性立即发挥作用，燃烧部分迅速碳化而不产生熔融、滴落或者穿洞，离开火源后马上自行熄灭，即实现“烧不着”的效果。
同时，通过碳化迅速形成碳屏障保护，阻隔热能对人体的进一步伤害，有效地保护了劳动者免受明火或者热源的伤害。
除了常被用作阻燃服
对位芳纶也是防弹衣经常会使用的材料
2 军事领域
军用防护服对性能的要求有：耐用、轻便、防弹、阻燃以及良好的环境适应性和伪装性等。
▲对位芳纶丨图源：中国石化
在防弹背心和头盔中加入适量芳纶，可使其体积小、质量轻，防弹效能提高40%。
高档防弹芳纶无纬布与高性能聚乙烯薄膜制成的软质防弹背心，比超高分子量聚乙烯纤维具有更好的防弹性能和耐热性。
芳纶纤维也可与其他材料复合，制成各种高强度、耐冲击的防爆罐、防弹盾牌和防弹装甲板等。
现实版的“金钟罩、铁布衫”~
今天可算是见识了
3 航空领域
芳纶纤维密度低、强度高、耐腐蚀性好，可用于制造导弹的火箭发动机壳体以及飞机、航天器的机身、主翼、尾翼等；
将芳纶与薄铝板、环氧无纬布制成超混复合层板，抗疲劳寿命是铝合金板的100-1000倍，可用于飞机的机身等部位。
▲可以用来制造火箭用的芳纶纸
4 建筑领域
芳纶纤维织物的延展性好于碳纤维，材料自身重量轻、自由度灵活，是一种理想的建筑工程加固材料。尤其是在加固不规则形状的构件时，由于其柔软度好，在加固棱角时不必做倒角。
▲建筑加固用芳纶布
将芳纶编织成钢筋状，可作为大型建筑物的水泥增强骨架，除了具有高强、质轻的优点外，还可耐腐蚀，同时起到较好的抗剪切作用。
5 汽车领域
用于汽车胶管、轮胎、内饰、刹车片和密封件，以及汽车挡泥板、保险杠和减振缓冲器等部件，可大大降低车身自重，减少油料消耗，实现节能和环保。
▲芳纶纤维应用于汽车轮胎丨图源：东风轮胎
也可用作输油管、水管和气管的增强骨架材料，增强耐疲劳性能和延长使用寿命。
6 电子电器领域
芳纶纤维电磁波透过率好，在同等刚度条件下，其复合材料制作的雷达天线防护罩电磁波透过率比玻璃纤维复合材料提高10%。将其用在光纤中，还可以保护光纤受拉力作用时不变形，避免影响光的传输。
▲芳纶材料可用于增加光缆强度丨图源：中化国际
利用芳纶纤维超高强度、重量轻等特点，还可以用来制作手机壳。
9月8日，PITAKA为iPhone 14系列打造的磁吸芳纶纤维手机壳MagEZ Case 3以及MagEZ Case 3 Pro全网开售。
通过芳纶纤维材料和蝉翼TM工艺结合，使新一代MagEZ Case 3重量和厚度对比MagEZ Case 2分别降低33%和27%，轻至17克、薄至0.95mm。
“我”的应用范围可不止这点
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