超高分子量聚乙烯纤维在复合材料领域的应用

高级复合材料发展至今，已显示出巨大的性能和成本优势，在许多领域取代了传统的金属材料成为主流材料。UHMWPE纤维及其复合材料在此方面具有巨大的发展潜力，因而成为世界材料界瞩目的一种高技术材料。专家学者通过研究开发，大大拓宽了其应用领域。

(1）极低温材料

近年来，日本东洋纺公司利用Dyneema纤维复合材料(DFRP)的耐极低温性将它应用于超导设备、电力、车辆和医疗领域。过去在电力领域一直期待采用超导线圈，但绕于卷框上的导体会产生热收缩及与卷框间的摩擦热，从而破坏了超导状态，使线圈无法发挥正常功能，而改用DFRP卷框后，由于可耐温-196—-269 ℃,因此可解决此问题。东京电力公司与东芝公司共同开发的限流器交流线圈的卷框，自1994年起改用了DFRP制品，使用效果良好。在医疗器械、传感器的支承柜等领域采用DFRP材料，可降低占制造成本90%以上的加工费用。

(2）高性能的薄壁高压容器

由于UHMWPE纤维的抗拉强度高，抗化学腐蚀和抗溶解性能好，以其为原料通过缠绕或手糊的方式制成的复合材料可制成耐压容器，适用于存贮各种气体或液体介质。它的形状转换有效性约为98%，

UHMWPE纤维制成的耐压容器的性能系数比芳纶制成的产品大45%。

(3）雷达的透射和吸收材料

UHMWPE纤维的介电常数低，介电损耗值低，电信号失真小，比传统用作雷达的玻璃纤维低得多，而它的透射系数却比玻璃纤维高，是制作高性能轻质雷达罩的首选材料，以其复合材料制成的各种类型的雷达罩可应用于不同场合。

(4）水上结构材料

由于UHMWPE纤维复合材料具有防湿性、防海水腐蚀、耐磨性和防切割性，以UHMWPE纤维复合材料制成的舰船、赛艇等具有重量轻、船身经久耐用的优点，还可用它制作潜望镜和海上平台等结构材料，以提高其综合性能。它被广泛地用作救生船、风帆、帆布篷和防水衣服等。

(5）航空航天结构器材

由于UHMWPE纤维复合材料轻质、高强和防撞击性能好，适用于各种飞机的翼尖结构、飞船结构和浮标飞机等。以其制成的武装直升机和战斗机的壳体材料还具有优异的防弹性能。

(6)建筑材料

UHMWPE纤维复合材料可用作墙体、隔板结构等，以高强PE短纤维增强的水泥复合材料，可以改善水泥的韧度和强度，提高了抗冲击性能，综合性能远远优于普通的钢筋水泥材料。此外，UHMWPE纤维复合材料还可用于道路、桥梁、建筑物和管道的修补，其工艺简单快捷、成本低、可靠性高。

(7)生物材料

UHMWPE纤维增强复合材料可用于牙托材料、医用移植物和整形缝合等方面。它的生物相容性和耐久性都较好，并具有较高的稳定性，不会引起人体的过敏反应和生物排异反应，已较好的应用于临床。此外，它还可用作医用防切割手套及其他医疗设备。