凯夫拉

凯夫拉,英文原名KEVLAR,也译作克维拉或凯芙拉。是美国杜邦(DuPont)公司研制的一种芳纶纤维材料产品的品牌名,材料原名叫“聚对苯二甲酰对苯二胺”,化学式的重复单位为-[-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-]-接在苯环上的酰胺基团为对位结构(间位结构为另一项商标名为Nomex的产品,俗称防火纤维)。

研制背景

在上世纪60年代,美国杜邦公司研制出一种新型芳纶纤维复合材料—-芳纶1414,此芳纶复合材料在1972年正式实现商品化并为该产品注册商标为Kevlar。型号分为K29,K49,K49AP等。由于这种新型材料密度低、强度高、韧性好、耐高温、易于加工和成型,其强度为同等质量钢铁的5倍,但密度仅为钢铁的五分之一(Kevlar密度为每立方厘米1.44克,钢铁密度为每立方厘米7.859克),而受到人们的重视。 由于凯夫拉品牌产品材料坚韧耐磨、刚柔相济,具有刀枪不入的特殊本领。在军事上被称之为”装甲卫士 “。芳纶主要分为两种,“对位”芳酰胺纤维(PPTA)和“间位”芳酰胺纤维(PMIA)。杜邦的对位芳纶品牌名为KEVLAR,间位芳纶品牌名为NOMEX。日本人的对位芳纶名为TWARON, TECHNORA。间位芳纶名为CONEX。韩国的有Kolon以及Hyosung。我国有烟台(Tayho)和四川商业化的芳纶产品对位芳纶TAPARAN和间位芳纶TAMETAR。

相关资料

反坦克武器的出现,又促使人们改进坦克、装甲车的装甲性能。通常要提高坦克、装甲车的防护性能,就要增加金属装甲的厚度,这样势必影响它的灵活机动性能。”凯夫拉”材料的出现使这个问题迎刃而解,坦克、装甲车的防护性能提高到了一个崭新的阶段。 与玻璃钢相比,在相同的防护情况下,用”凯夫拉” 材料时重量可以减少一半,并且”凯夫拉”层压薄板的韧性是钢的3倍,经得起反复撞击。”凯夫拉”薄板与钢装甲结合使用更是威力无比。如果采用”钢枣芳纶枣钢”型复合装甲,能防穿甲厚度为700毫米的反坦克导弹,还可防中子弹。应用领域21世纪,“凯夫拉”层压薄板与钢、铝板的复合装甲,不仅已广泛应用于坦克、装甲车,防弹衣,而且用于核动力航空母舰导弹驱逐舰,使上述兵器的防护性能及机动性能均大为改观。 “凯夫拉”与碳化硼等陶瓷的复合材料是制造直升飞机驾驶舱和驾驶座的理想材料。据试验,它抵御穿甲子弹的能力比玻璃钢和钢装甲好得多。 为了提高战场人员的生存能力,人们对避弹衣的研制越来越重视。”凯夫拉”材料还是制造避弹衣的理想材料。据报道,用”凯夫拉”材料代替尼龙和玻璃纤维,在同样情况下,其防护能力至少可增加一倍,并且有很好的柔韧性,穿着舒适。用这种材料制作的防弹衣只有2~3公斤重,穿着行动方便,所以已被许多国家的警察和士兵采用。在20世纪80年代,中国进口杜邦的产品的时候,美国政府不允许杜邦公司把凯夫拉品牌产品出口到中国,后来才慢慢的放开出口的限制。现今用于传输的光纤也是用凯夫拉来形成一层保护膜,凯夫拉层有很好的柔韧性,保护光纤不受损害。凯夫拉层一般称为缓冲层或涂覆层,在光纤以外,外表皮以内。

性能参数

力学性能:

强度:3.6 GPa伸长模量:131 GPa断裂伸长率:2.8 %热学性能:长期使用温度:180℃轴向热胀系数:-2 × 10 ^ (-6) / K热导率: 0.048 W(m·K)凯夫拉纤维特性1、永久的耐热阻燃性,极限氧指数Loi大于28。2、永久的抗静电性。3、永久的耐酸碱和有机溶剂的侵蚀。4、高强度、高耐磨、高抗撕裂性。5、遇火无熔滴产生,不产生有毒气体。6、火烧布面时布面增厚,增强密封性,不破裂。