世界上最强的纤维-kevlar抗刃防火纤维

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1、防護功能纖維第八組組員07號王琦茵、08號陳雅亭10號吳欣旎、11號林安俞14號許芳慈、15號蔡雅竹前言過去幾年，人們不得不研製更堅固先進的盔甲來抵禦不斷升級的武器。然而，儘管有些改進，現代盔甲仍然和古代那些有些相似的缺點。無論是用金屬板還是纖維層製成，盔甲常常很笨重。有些盔甲很堅硬，所以用作手臂、腿和脖子處的防護就有些不切實際。所以，中世紀的盔甲都有縫隙和關節連接，這樣穿戴者才能活動。現代的盔甲一般僅能防護頭部和軀幹。幾千年來，盔甲的基本用途變化不大。首先，它阻止武器或者飛彈接觸身體。其次，它分散武器的能，降低衝擊造成的傷害。儘管不是任何場合下都有效，但盔甲基本上能

2、保護人們免受嚴重傷害或者死亡，尤其是來自那些正式武器。而防護功能纖維是指具有阻燃、抗靜電、防紫外線、防輻射等功能的新型纖維。用這種纖維生產的服裝主要用於特殊工作環境中的人們穿著，為其探討為何有特殊材質能抵抗外在力量，使得保護人體不受傷害，並且有效運用在保護肌膚上，深入研究不再像印象中堅硬的印象，而是轉變微軟質料的防護功能纖維。防護功能纖維是指具有阻燃、抗靜電、防紫外線、防輻射等功能的新型纖維。用這種纖維生產的服裝主要用於特殊工作環境中的人們穿著，為其探討為何有特殊材質能抵抗外在力量，使得保護人體不受傷害。克維拉KEVLAR®克維拉是杜邦公司註冊的商標，由斯蒂芬妮‧柯歐

3、拉克發明，學名是聚對苯二甲酸苯酯醯胺（polyparaphenyleneterephthalamide）。它是帶有芳香族的塑膠纖維（芳香族是指帶有苯環的有機化合物），重複單位的化學式是〔CO—C6H4—CONH—C6H4—NH—〕，醯胺基團以對位結構接在苯環上，在同等重量的條件下，強度是鋼絲的5倍強度，E級玻璃纖維的2.5倍強，鋁的10倍強度，它可以提供種種不同型式的變化;因它獨一無二的特性,耐高溫,高抗拉,高模度(硬度),低延伸率,耐衝擊和耐化學劑等高性能,從原絲,捻紗(Ripcord),編織(平織/針織),外加樹脂(coating)或和其他材質複合(composi

4、te)都能提供不同的功能。KEVLAR® 在溫度性能上有很高的穩定性，不僅能在負196℃(-320℉)到正204℃(400℉)的溫度範圍內連續使用而不會有很明顯的變化或減損;同時，還具有不溶解，防火性(不助燃)，只會在427℃開始碳化，而且即使在負196℃的低溫，也沒有變脆和性能損失的現象。以及能忍受溫度高達538℃(1000℉)短暫時間接觸的優異耐溫性能。KEVLAR® 亦可運用來補強許多現今商業化的高分子材料，並且和玻璃纖維補強的材料一樣容易加工處理，使用 KEVLAR® 補強比用玻璃纖維輕30%~35%，並且有2.5倍強的鋼性，而 KEVLAR® 與碳纖維共同補

5、強的複合材料亦具有優異的壓縮強度。特性1.在很輕的重量提供高抗張,高拉力的功能2.低延伸率,高模數,不易斷裂3.低導電性4.高抗化學劑5.低熱縮6.高抗拉斷力7.高穩定性8.高抗切割9.抗燃性,只會碳化(自動熄火)未來發展性原先的計畫是想用克維拉來當汽車輪胎的材料。但那時候的輪胎都使用鋼絲做加強材料，如果改換克維拉，輪胎公司就得重新設計模型，改變所有的生產程序，不見得划算。因此輪胎公司並沒有採用克維拉。杜邦公司於1971年成立一個團隊來開發克維拉的應用，結果找到二百多種用途。一個最著名的應用是防彈背心（bulletproofvests），由幾層的克維拉纖維組成。在引進

6、克維拉之前也有人用金屬，如鉛、鋼鐵做防彈背心，但克維拉做的防彈背心輕便且效果好，一上市就大受軍警人員歡迎。一群有心人更成立克維拉存活者俱樂部，統計有多少人因為穿了克維拉防彈背心而逃過死神的手掌，到2002年已經超過5千人。克維拉可以說是高科技的材料，它耐高溫，強硬度比鋼鐵高5倍，而質量比玻璃纖維（fiberglass）還輕。它的用途除防彈背心外、還包括保護手套、安全帽、消防隊用的衣服、汽車剎車墊、輪胎（汽車與腳踏車）、輪船、輕便飛行器、海底電纜、橋梁等。防弹衣的主要材料 —超高分子量聚乙烯纤维超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)工程期限：1985年——2020年

7、超高分子量聚乙烯纖維(簡稱UHMWPE)，又叫高強PE纖維，是當今世界三大高科技纖維（碳纖維、芳綸和超高分子量聚乙烯纖維）之一，也是世界上最堅韌的纖維。其“輕薄如紙、堅硬如鋼”，強度是鋼鐵的15倍，是目前製造防彈衣的主要材料。其分子量在150萬至800萬之間，是普通纖維的數十倍，這也是它名字的由來，具有極其優異的性能。超高分子量聚乙烯纖雛與其他工程塑料相比，主要存在耐熱性、剛度和硬度偏低等不足，但可以通過“填充”和“交聯”等方法來改善；從耐熱性來看，UHMWPE的熔點（136℃）與普通聚乙烯大體相同，但因其分子量大，熔融粘度高，故加工難度大。超高分子