간단히

초고분자량 폴리에틸렌 섬유(UHMWPE)는 고성능 폴리에틸렌 섬유(HPPE 섬유)라고도 하며, 폴리에틸렌에서 분자량 1×106~5×106으로 분자량이 1106~5106인 폴리에틸렌에서 방적된 섬유로, 탄소 섬유와 아라미드 섬유에 이어 세계에서 세 번째 세대의 고강도, 고탄율, 첨단 첨단 섬유입니다.

성능 특성

一. 물리적 특성: HPPE 섬유는 모든 화학 섬유 중 가장 낮은 밀도(0.97g/cm3)이며, 물 위에 떠 있을 수 있는 유일한 고성능 섬유입니다. 이 재료는 나일론 밀도의 2/3, 탄소 섬유 밀도의 1/2이며, 아라미드 복합 재료보다 20% 가볍고 탄소 섬유 복합재료보다 30% 가볍습니다. 녹는점은 낮아 160°C 미만입니다.

二. 기계적 특성: HPPE 섬유는 기존 고성능 섬유 중 가장 높은 비강도를 가지며, 비탄산률은 고탄소탄소섬유보다 낮고, 3.09x105m의 비인장 강도는 기존 고성능 섬유 중 가장 높으며, 인장 계율 117.8x105m는 고탄소 탄소섬유보다는 낮지만 아라미드 섬유보다는 훨씬 높습니다. (부록 2 참조).

三. 화학적 부식 저항성: HPPE 섬유는 화학 시약에 강하여 물 분자의 침식을 방지하고 용매 저항성을 가지고 있습니다

四. 충격 저항성 및 탄도 성능: HPPE 섬유는 낮은 유리 온도와 우수한 인성을 가진 열가소성 섬유로, 플라스틱 변형 중 에너지를 흡수하여 강한 충격 저항성을 가집니다. 충격 강도는 아라미드, 탄소 섬유, 폴리에스터보다 높으며, 나일론보다도 낮습니다. 탄도 재료의 탄도 저항은 투사체나 파편에서 에너지를 얼마나 잘 흡수하는지로 측정됩니다. 방탄 재료의 에너지 흡수는 재료의 구조와 특성에 의해 영향을 받습니다. 섬유의 높은 탄율과 인성 덕분에 높은 파단 에너지와 높은 전파 음속을 갖추며, 우수한 방탄 성능을 자랑합니다. (부록 1 참조).

                                    부속서 1: 세 섬유의 탄도 특성 비교표

五. 마모 및 굽힘 저항성: HPPE 섬유는 마찰 계수가 낮아 다른 고성능 섬유에 비해 우수한 마모성을 가집니다. 이 섬유의 내마모성은 매우 우수하며, 탄소강과 노란강보다 몇 배 더 내마모성이 뛰어나고, 일반 폴리에틸렌보다 수십 배에 달하며, 상대적 분자량이 증가함에 따라 내마모성도 더욱 향상됩니다.

六. 크리프 저항성: 기존 섬유에 비해 뛰어난 크리프 저항성을 가지고 있습니다.

七. 전기 절연: HPPE 섬유는 유전율이 매우 낮음(DK: 2.3 DF: 4x10-4)을 가지고 있어 다양한 레이돔 제조에 적합합니다.

八. 내강성 및 고에너지 방사선 저항성: HPPE 섬유는 모든 유기 섬유 중 가장 뛰어난 내광성을 자랑합니다. 아라미드 섬유는 자외선에 강하지 않아 사용 시 직사광선으로부터 보호해야 합니다.

九. 절단 저항성: HPPE 섬유는 케블라와 비슷한 우수한 절단 저항성을 가지고 있으며, 절단 저항성 작업복 제작에도 적용할 수 있습니다.

十. 저온 및 내열성: HPPE 섬유는 액체 헬륨(-269°C)에서도 연성을 유지하며, 액체 질소(-195°C)에서도 우수한 충격 강도를 유지하는데, 이는 다른 합성 섬유에서는 볼 수 없는 특성으로, 원자력 산업에서 저온 저항성 부품으로 사용될 수 있습니다. HPPE 광섬유의 최대 서비스 온도는 80~100°C입니다.

주요 응용 분야:

HPPE 섬유는 우수한 특성을 가지고 있으며, 해상 유전의 계류 로프부터 고성능 경량 복합재에 이르기까지 고성능 섬유 시장에서 큰 장점을 보여주었고, 현대 전쟁 및 항공, 항공우주, 해상 방위 장비 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다.

一. 로프, 케이블, 네트워크 케이블

HPPE 섬유는 다른 고강도 섬유보다 더 강한 단열성을 가지며, 가볍고 강한 강도, 우수한 유연성, 마모 저항성, 비흡수성, 우수한 절연선 특성을 가지고 있습니다. 선박 예인 로프, 항공 낙하산, 항공기 서스펜션 로프, 고고도 풍선 슬링, 어망 및 낚시 도구 등에 자주 사용됩니다;

二. 군용 보호 장비

이 제품은 부드러운 방탄복, 찌르기 방지복, 방탄판, 방탄 갑옷 등에 사용되며, 아라미드, 탄소 섬유 제품, 세라믹, 강철, 합금 보호 제품에 비해 보호 제품의 무게를 크게 줄이면서 보호 성능을 보장합니다. 예를 들어, 헬멧의 무게를 약 400g으로 줄일 수 있는데, 이는 셸 무게의 30%~40%에 해당하여 사용자의 부담을 크게 줄일 수 있습니다. 또한 HPPE 섬유는 지구 최저 온도 한계를 초과한 -150°C에서도 사용할 수  있어, 고산 지역에서 보호 장비로 HPPE 섬유 제품이 가장 먼저 선택됩니다.

三. 항공 우주

경량, 높은 강도, 우수한 충격 저항성 덕분에 HPPE 섬유 복합재는 항공우주공학에서 널리 사용되며, 다양한 항공기 조종석 내부 벽, 항공기 조종석 방탄문, 항공기 날개 끝 구조물, 우주선 구조물, 부표 항공기에 적합합니다. 이 포막 소재는 건쉽과 전투기의 탄환 재질도 뛰어난 방탄 특성을 지니고 있습니다.

四. 스포츠 장비

HPPE 섬유는 라켓, 헬멧, 스키, 윈드서퍼, 낚싯대, 서핑보드, 자전거 프레임, 안전 실드, 펜싱 슈트 등 다양한 제품을 만들 수 있습니다. HPPE 섬유 복합재의 높은 비강도와 특정 강성, 그리고 우수한 인성과 손상 내성 덕분에, 스포츠 장비로 만들어진 스포츠 장비는 가볍고 내구성이 뛰어납니다.

五. 로프, 케이블, 네트워크 케이블

HPPE 섬유는 다른 고강도 섬유보다 더 강한 단열성을 가지며, 가볍고 강한 강도, 우수한 유연성, 마모 저항성, 비흡수성, 우수한 절연선 특성을 가지고 있습니다. 이 장치는 선박 견인 로프, 항공 낙하산, 항공기 서스펜션 로프, 고고도 볼 슬링, 어망 및 낚시 장비와 같은 응용 분야에서 자주 사용됩니다

六. 섬유 산업

HPPE 섬유는 섬유 가공 특성이 우수하여 2차원 직조 직물, 뜨개질 직물, 부직포로 가공할 수 있습니다. 뜨개질 원단은 주로 자르기 방지 제품에 사용되며, 직조 원단과 부직포는 주로 천공 방지 제품에 사용됩니다. 사용 요구에 따라 일부는 직접 겹치고, 일부는 복합 재료로 제작됩니다. HPPE 섬유는 복합재료의 보강재로서 사용 요구에 따라 3차원 섬유로도 가공될 수 있습니다.

七. 건축 자재

HPPE 섬유는 건축 자재용 강철 막대를 대체할 수 있으며, 복합 재료는 벽, 칸막이 구조물 등으로 사용될 수 있습니다. 또한 HPPE 섬유 복합재는 경량, 고강도, 내식성, 피로 저항성 등의 특성을 갖추어 건설용 강철보다 우수하므로, 토목 구조 보강에 이 섬유 복합재를 사용하는 것은 강철판이나 다른 전통적인 보강 방법에 비해 매우 뚜렷한 장점이 있습니다.

8. 기타 산업

HPPE 섬유는 낮은 유전 상수, 낮은 유전체 손실값, 그리고 작은 전기 신호 왜곡 때문에 고성능 경량 레이돔 제작에 선호되는 재료이며, 복합재료로 제작된 다양한 종류의 레이돔을 다양한 상황에 적용할 수 있습니다.

표 2: 여러 고성능 광섬유의 성능 비교

제품 사양서

참고: 위 내용은 저희 회사에서 일반적으로 사용되는 일부 "모델"과 그 매개변수에 불과하며, 다른 모델이 필요하거나 맞춤형 요구가 있으시면 (FSD) 비즈니스 담당자와 상담하실 수 있습니다

위의 기술 매개변수와 사진은 참고용이며, 각 배치의 실제 제품 공급에 대한 기술적 근거로 사용되지 않습니다.

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