一直秘不示人的F12芳纶纤维,这回上热搜!TA究竟是什么神仙材料

10月15日, 国产F12芳纶纤维

实现自动化生产的消息,被顶上热搜

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你能想象

单根直径只有 14微米

做成直径 12毫米 的细绳

能拉动 20多吨 的重物吗?

你以为这就?

如果深入了解这种材料

会发现上面的展示简直小意思!

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更多惊喜等着你~

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F12芳纶纤维是什么?

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芳纶纤维可分为对位芳纶、间位芳纶和邻位芳纶3种。F12芳纶纤维属于 对位杂环芳纶

具有 高比强度、高比模量、低密度、阻燃性、耐磨性、耐酸碱、耐腐蚀、韧性好 等优异性能,也是当前高新技术纤维领域最具代表性的品种之一。

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F12芳纶纤维有什么由来?

最早开发的品种为 SVM ,属于二元杂环芳纶,后又成功开发三元杂环芳纶 Armos 。上世纪90年代俄罗斯在Armos的基础上采用新型纺丝工艺开发出性能更优的 Rusar纤维

2003年, 中蓝晨光化工研究设计院有限公司 成功开发了 芳纶Ⅲ (其化学结构与Armos类似),随后中国也开发了该类杂环芳纶,并命名为 F12

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F12芳纶纤维长啥样?

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显黄褐色,有明显的金属光泽,单根直径只有14微米,是头发丝的六分之一。

F12属于芳纶Ⅲ ,和全对位芳纶在结构和性能上有极大不同,是在聚对苯二甲酰对 苯二胺(PPTA) 的分子主链上引入 杂环结构 ,使其具有芳纶Ⅱ 更好的力学性能,同时有利于纤维和树脂的复合性能提升

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▲芳纶Ⅲ分子结构

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F12芳纶纤维与其它几种纤维性能上有什么区别?

F12芳纶纤维的强度是同样直径钢丝的8 - 10倍,比Kevlar纤维提高了20%~30%,且密度仅为1.45g/cm³。

耐高温性能 是最突出的特点。芳纶纤维可在220℃高温下长期使用而不老化, F12芳纶纤维在560℃高温下可以不分解、不融化

阻燃性能 也是一个突出特点,芳纶纤维在空气中不燃烧、不助燃,具有自熄性,属于难燃纤维。极限氧指数为29%, F12芳纶纤维更是高达35%

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▲F12纤维与其它几种纤维的基本力学性能对比

由于独特的性能

几乎每个高尖领域

都流传着关于TA的传说~

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F12芳纶纤维应用在哪里?

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芳纶纤维的应用领域可横跨国防安全及军事、航空航天、民用工业、建筑、运动器材、通信、汽车、环*过保**滤、轨道交通等各行各业。

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▲芳纶纤维应用领域举例

那,F12芳纶纤维能做什么?

先来看看中国航天科工六院46所

展示的F12芳纶纤维手套

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除了手套,F12芳纶纤维能做的东西还有 防弹衣、防弹头盔、高强绳索 等,甚至还有 乒乓球拍 ,只有想不到没有做不到~

这不,用F12芳纶纤维制造的 旅行箱 已经定型, 防割、防压、防弹 ,关键是重量轻。

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要问为什么F12这么厉害,用在航空航天等高端领域的材料,再融合用于民品,那性能绝对杠杠滴~

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此前,在国际上,F12芳纶纤维

作为航天材料和战略物资一直秘不示人

而它的国产化之路

也走过了一段漫长之旅

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谁在生产F12芳纶纤维?

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上世纪90年代,中国航空航天领域使用的高性能芳纶纤维还只能依赖进口。在国产F12芳纶之前,只有美、日、俄等少数国家,实现高性能纤维的工业化生产。

中国起步较晚,于1972年开始芳纶的研制工作,并于1981年通过了 芳纶1313的鉴定 ,1985年通过了 芳纶1414的鉴定 ,它们分别相当于美国杜邦公司的Nomex和Kevlar。

直到2013年, 中国航天科工集团第六研究院46所 研发的 F12高强有机纤维技术 横空出世,并实现产业化生产, 拥有完全自主知识产权 打破了发达国家对高强纤维的垄断地位。

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F12芳纶纤维是如何造出来的?

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答案就是这瓶外观特别像蜂蜜的黄色液体——纺丝溶液。

先通过设备将纺丝溶液压成

单根F12芳纶纤维

再通过联通装置卷绕成束

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F12纤维束丝主要规格有230dtex、440dtex、630dtex、1300dtex等。

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2016年,46所生产的F12高强有机纤维产品实现了 首单出口 ,销售至土耳其,扭转了中国芳纶纤维依赖进口的被动局面。

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2021年,46所F12纤维生产线上,工人们抢抓时间赶制各地源源不断的产品订单。

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今年10月份,央视军事报道“ 国产F12芳纶纤维已实现多路并行的流水线自动化生产 ”,简直是大写的励志!

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邹纪华介绍,2021年,面对F12纤维产能不足和技术瓶颈等问题, 航天科工六院 大力推动产业化建设。F12芳纶纤维 干喷湿纺、连续热处理 等关键技术实现突破;纺丝速度和纤维强度均得到大幅提升,在生产能力和技术创新上迈上了一个新台阶。