Валакністыя матэрыялы — гэта структураваныя матэрыялы, якія ўтвараюцца ў выніку тэкстыльнай апрацоўкі з валакністых рэчываў, і яны валодаюць вельмі адметнай структурай. У адрозненне ад звычайных бесперапынных асяроддзяў, валакністыя матэрыялы ўтрымліваюць шматлікія паверхні паміж валокнамі, а таксама паміж валокнамі і паветрам. Сувязі паміж валокнамі вельмі свабодныя, што прыводзіць да ўнікальнага модуля пругкасці. Поры ў валакністыя матэрыялах — гэта натуральна ўтвораныя пустэчы паміж валокнамі; усе яны з'яўляюцца скразнымі порамі, што прыводзіць да вельмі высокай эфектыўнай парыстасці. Валакно — гэта тып матэрыялу з вельмі высокім каэфіцыентам падоўжнасці і надзвычай малым дыяметрам, што робіць іх схільнымі да выгібу і дэфармацыі. Такім чынам, валакністыя матэрыялы вельмі гнуткія і дэманструюць выдатную адаптыўнасць формы.
Высокапрадукцыйныя вугляродныя валокны і іх кампазіты
Вугляроднае валакно, якое часта называюць «каралём лёгкіх матэрыялаў», спалучае ў сабе высокую трываласць вугляродных матэрыялаў з гнуткасцю і апрацоўваемасцю тэкстыльных валокнаў. Вугляродныя валокны звычайна маюць дыяметр 5–7 мікраметраў — прыкладна адну дзясятую таўшчыні чалавечага воласа. Іх шчыльнасць менш за чвэрць шчыльнасці сталі, але іх трываласць у 5–7 разоў вышэйшая за трываласць сталі і больш чым у чатыры разы вышэйшая за трываласць алюмініевых сплаваў. Акрамя таго, яны валодаюць такімі ўласцівасцямі, як высокая тэмпература, зносаўстойлівасць, цеплаправоднасць і каразійная стойкасць. У параўнанні з канструкцыйнымі кампанентамі з алюмініевых сплаваў, вугляродныя валакністыя кампазіты могуць дасягнуць зніжэння вагі на 20–40 %; у параўнанні са сталёвымі кампанентамі, яны могуць дасягнуць зніжэння вагі на 60–80 %.
Вугляроднае валакно ў асноўным выкарыстоўваецца ў якасці армавальнага матэрыялу ў кампазітах са смаламі, металамі, керамікай і вугляродам для вырабу перадавых кампазітных матэрыялаў. Эпаксідныя кампазітныя матэрыялы, узмоцненыя вугляродным валакном, валодаюць найвышэйшай удзельнай трываласцю і ўдзельным модулем пругкасці сярод існуючых інжынерных матэрыялаў.
Высокапрадукцыйныя пара-арамідныя валокны і іх кампазіты
Параараміднае валакно (ППТА) — надзвычай важны стратэгічны матэрыял. Яго трываласць у 5–6 разоў вышэйшая за трываласць сталёвага дроту, удзельны модуль пругкасці ў 2–3 разы вышэйшы за сталь або шкловалакно, а трываласць удвая вышэйшая за сталь, пры гэтым вага складае толькі каля адной пятай ад вагі сталі.
Ён служыць як апорным канструкцыйным матэрыялам, так і функцыянальным матэрыялам для цеплаўстойлівасці, устойлівасці да абляцыі і карозіі. У цяперашні час гэта адно з арганічных валокнаў з найбуйнейшымі сусветнымі маштабамі вытворчасці, якое валодае выдатнымі ўласцівасцямі, такімі як высокі модуль пругкасці, высокая трываласць, устойлівасць да высокіх тэмператур, устойлівасць да кіслот і шчолачаў, а таксама малая вага.
Высокапрадукцыйныя параарамідныя валокны і іх кампазіты ў асноўным выкарыстоўваюцца ў армаванні аптычных валокнаў, аўтамабільнай прамысловасці, аэракасмічнай прамысловасці, электраабсталяванні, чыгуначным транспарце, ваеннай абароне, спартыўных таварах і новых сектарах энергетыкі.
Звышвысокамалекулярныя поліэтыленавыя валокны і іх кампазіты
Валакны звышвысокамалекулярнага поліэтылену (UHMWPE), таксама вядомыя як высокатрывалыя, высокамодульныя поліэтыленавыя валокны, звычайна адносяцца да валокнаў, атрыманых з поліэтыленавых смол звышвысокай малекулярнай масы з малекулярнай масай ад 1 мільёна да 5 мільёнаў.
Валакна UHMWPE маюць белы колер і шчыльнасць 0,97–0,98 г/см³. У цяперашні час яны маюць найвышэйшую ў свеце ўдзельную трываласць і ўдзельны модуль пругкасці, што робіць іх трэцім пакаленнем высокапрадукцыйных валокнаў пасля вугляроднага і араміднага валакна, а таксама высокапрадукцыйным валакном з найменшай шчыльнасцю. Дзякуючы вытворчасці UD-тканіны (аднанакіраванай тканіны), пакрытых нітак, кампазітных нітак, вяровак і сетак, а таксама тканых тканін, яны шырока выкарыстоўваюцца ў розных галінах, такіх як ваенная тэхніка, марская прамысловасць, сродкі бяспекі, тэкстыль, спартыўнае абсталяванне, медыцынскія прымяненні і будаўніцтва.
Пад уплывам глабальных геапалітычных падзей і павышэння ўзроўню ўсведамлення нацыянальнай бяспекі, такія галіны, як ваенная тэхніка і сродкі бяспекі, хутка развіваліся, што прывяло да пастаяннага павелічэння сусветнага попыту на высокатрывалыя і высокапрадукцыйныя валокны звышвысокамоцнага поліэтылену (UHMWPE).
Базальтавыя валакніста-армаваныя кампазіты
Базальтавае валакно (БВ) валодае высокай трываласцю і калянасцю, устойлівае да высокіх тэмператур і карозіі, а таксама лёгкае. У параўнанні з іншымі кампазітнымі матэрыяламі яно біяраскладальнае, нетаксічнае і экалагічна чыстае, што прынесла яму рэпутацыю «зялёнага прамысловага матэрыялу» 21-га стагоддзя. Яно мае значную прымяняльную каштоўнасць у такіх сектарах, як аэракасмічная прамысловасць, абарона і дарожны транспарт.
Час публікацыі: 03 красавіка 2026 г.
