金钟罩原理及讲解（金钟罩用什么材料）
尾翼材质有哪些种类 火烧不着枪打不透，这种“金钟罩”材料有多强
出品｜网易新闻
导语传说中的“金钟罩、铁布衫”其实真的存在，而秘诀就是一种高性能纤维。
前不久，由于极端高温天气，重庆山火燃烧数日令全国人忧心。而实际上，很多日常工作环境也极容易因为外界不确定因素引发火灾，在石油、化工、天然气、火药、医药等领域，阻燃防爆防静电是安全防护的重要部分。
近日，具有中国石化自主知识产权的“仪特斯”夏季阻燃防静电工服实现批量生产并陆续投用，该工服采用的是仪征化纤自主研发的夏季阻燃防静电面料，这种材料里究竟藏着哪些秘密？
一、阻燃面料牛在哪儿？
个体防护装备是安全保护的一道防线。以国内石化行业为例，此前阻燃服大多使用添加阻燃剂的混纺面料制备阻燃防静电服，这种服装的阻燃性和防静电性能会随着洗涤以及穿着次数增多而逐渐损失，但成本相对较低；或采用国外进口面料制备阻燃防静电工服，防护性能较好但价格较高，广泛推广有一定难度。
而这次具有自主知识产权的夏季阻燃防静电工服使用的主要材料是，被誉为“子弹打不透、烈火烧不着”的对位芳纶，成功打破了国外阻燃防静电工服面料长期技术垄断。
芳纶纤维（Aramid fiber）全称芳香族聚酰胺纤维，是芳纶大家族中的一种，它的兄弟姐妹还有间位芳纶和邻位芳纶。
PMTA和PPTA分子结构对比
已实现工业化的产品的间位芳纶（PMTA）和对位芳纶（PPTA) 分子结构对比，主要区别在于酰胺键与苯环上的C原子的连接位置不同。
芳纶纤维家族大多具有优良的性能，比如具有超高强度、耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长、化学结构稳定等。
其中对位芳纶的耐温性能要更高，连续使用温度范围为-196-204℃，500℃高温下不分解不熔化，燃烧时无熔滴且不产生有毒气体。
从演示中可以看到，在遇到明火时纤维本身阻燃特性立即发挥作用，离开火源后马上自行熄灭，燃烧部分迅速碳化而不产生熔融、滴落或者穿洞，给职工带来贴身保护。
值得一提的是，在阻燃性能之外，这种面料舒适性也较好，与普通衣物在穿着体感上没有明显差别。
目前，该面料及工装已通过了第三方权威机构的检测，阻燃性能、防静电性能和理化性均满足国家标准B级要求，用该面料做成的工装水洗50次后，经假人轰燃测试，燃烧伤面积≤26.0%，体现了本质阻燃特征。
二、防火又防弹，“对位芳纶”是关键
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。
对位芳纶的拉伸强度是钢丝的6倍，是玻璃纤维和高强尼龙工业丝的2-3倍；拉伸模量是钢丝和玻璃纤维的2-3倍，是高强尼龙工业丝的10倍；而其密度却只有钢丝的1/5左右。对位芳纶具有良好的抗冲击、耐腐蚀和抗疲劳性能，被喻为“防弹纤维”。
军用防护服对性能的要求往往更多: 耐用、轻便、防弹、阻燃以及良好的环境适应性和伪装性等。在防弹背心和头盔中加入适量芳纶，不仅可使其体积小、质量轻，而且防弹效能可提高40%。
芳纶纤维也可与其他材料(如金属、陶瓷) 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。，将芳纶纤维织物粘结在结构物的内壁，可有效吸收爆炸波，防止弹片对人体的伤害。
芳纶纤维最早由美国研制开发，并应用于军事领域。1967年美国杜邦公司发明出一种叫诺梅克斯（国内称为芳纶1313）的耐高温阻燃纤维，其主要成分是对位芳纶。
由于各项性能优秀很快就成了新一代防闪爆头罩和手套的材料，并迅速走向更广阔的领域，成为航天服、消防服、飞行服、赛车服、坦克兵制服以及特殊工种工人的防护手套材料。后来，杜邦公司还开发了另一种芳纶1414，更具代表性的应用产品就是美军防弹衣的凯夫拉材料。
凯夫拉材质防切割手套
我国在高能性纤维这一方面起步比较晚，很长时期内产业化关键技术始终未能突破，对位芳纶需求主要依赖进口。但近年来，随着芳纶技术壁垒的不断攻破，我国对位芳纶的产业化开始蓬勃发展。
目前，国内有十多家企业正在进行对位芳纶产业化生产，包括中化晨光、泰和新材、苏州兆达特等。
三、如此厉害，确实有点离不开
说到芳纶的应用前景，它甚至比我们熟知的碳纤维有更广阔的前景。
在航空航天领域，芳纶纤维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。芳纶纤维应用于飞机客体中，还可使飞机总重量大大减轻。
可以用来制造火箭用的芳纶纸
在建筑领域，芳纶纤维织物的延展性好于碳纤维，自重轻、灵活度好，都让它成了理想的建筑工程加固材料，尤其是在加固不规则形状构件时。，将芳纶编织成钢筋状，可作为大型建筑物的水泥增强骨架，不仅强度高还耐腐蚀、抗剪切。
建筑加固用芳纶布
在电子电器领域，芳纶纤维电磁波透过率好，在同等刚度条件下，其复合材料 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。
芳纶纤维与碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩纤维一起被列为我国重点发展的四大高性能纤维。以其优异的性能，芳纶纤维未来不仅将在国防军工等传统领域继续发挥重要作用，还将在新能源汽车、5G 通信等新兴领域显示更多潜能。
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