बुलेटप्रूफ के क्षेत्र में यूएचएमडब्ल्यूपीई फाइबर सामग्री का अनुप्रयोग

Jan 19, 2024 एक संदेश छोड़ें

अल्ट्रा हाई आणविक भार पॉलीथीन (यूएचएमडब्ल्यूपीई) फाइबर, जिन्हें अल्ट्रा-हाई मॉड्यूलस पॉलीथीन (यूएचएमपीई) फाइबर या विस्तारित श्रृंखला पॉलीथीन फाइबर (ईसीपीई) के रूप में भी जाना जाता है, तीसरी पीढ़ी के उच्च शक्ति वाले उच्च मॉड्यूलस फाइबर हैं जो 1990 के दशक की शुरुआत में उभरे थे। इसका सापेक्ष आणविक भार 1 मिलियन से 6 मिलियन तक होता है, और इसका आणविक आकार एक रैखिक विस्तारित श्रृंखला संरचना है। इसका अभिविन्यास 100% के करीब है, और अच्छे यांत्रिक गुणों के साथ इसकी ताकत आज के फाइबर में सबसे अधिक है। अन्य फाइबर के साथ प्रदर्शन की तुलना। यूएचएमडब्ल्यूपीई फाइबर में उत्कृष्ट गुण भी होते हैं जैसे पराबैंगनी विकिरण, रासायनिक संक्षारण, उच्च विशिष्ट ऊर्जा अवशोषण, कम ढांकता हुआ स्थिरांक, उच्च विद्युत चुम्बकीय तरंग संप्रेषण, कम घर्षण गुणांक और उत्कृष्ट प्रभाव और काटने के प्रतिरोध के प्रतिरोध। इसलिए, UHMWPE फाइबर नरम बुलेटप्रूफ सूट, स्टैब प्रूफ जैकेट, हल्के बुलेटप्रूफ हेलमेट, रडार कवर, कैश कैरियर के लिए बुलेटप्रूफ कवच, हेलीकॉप्टर बुलेटप्रूफ कवच, जहाज और समुद्र में जाने वाले जहाज केबल, हल्के उच्च दबाव वाले कंटेनर, एयरोस्पेस संरचनात्मक बनाने के लिए एक आदर्श सामग्री है। घटक, गहरे समुद्र में हवा और लहर प्रतिरोधी पिंजरे, मछली पकड़ने के जाल, रेसिंग नौकाएं, सेलबोट, स्की स्लेज इत्यादि। यूएचएमडब्ल्यूपीई फाइबर के उत्कृष्ट प्रदर्शन और विशाल अनुप्रयोग क्षमता के कारण, यूएचएमडब्ल्यूपीई फाइबर और उनकी मिश्रित सामग्री ने घरेलू और घरेलू स्तर पर व्यापक ध्यान आकर्षित किया है। हाल के वर्षों में अंतरराष्ट्रीय स्तर पर.

यूएचएमडब्ल्यूपीई फाइबर प्रबलित मिश्रित सामग्री का अक्षीय संपीड़न प्रदर्शन अपेक्षाकृत कम है, और उपचार के बाद भी, एसके66/एपॉक्सी मिश्रित सामग्री की अक्षीय संपीड़न शक्ति केवल 54.4 एमपीए है (एसके66 यूएचएमडब्ल्यूपीई फाइबर का व्यापार नाम है)। जब नमूना को अंतिम भार के 70% तक संपीड़ित किया जाता है, तो प्लास्टिक विरूपण होना शुरू हो जाता है और धीरे-धीरे बढ़ता है, जिससे नमूना विफल होने तक कतरनी विफलता होती है, लेकिन खुलना जारी नहीं रहता है। ऐसी सामग्रियों की संपीड़न विफलता का मुख्य तंत्र संपीड़न के तहत यूएचएमडब्ल्यूपीई फाइबर की अस्थिरता और झुकने वाले इंटरफ़ेस का अलग होना है। इसके अलावा, UHMWPE फाइबर प्रबलित मिश्रित सामग्री का झुकने का प्रदर्शन भी बहुत कम है। उदाहरण के लिए, उपचारित SK66/एपॉक्सी मिश्रित सामग्री की उच्चतम झुकने की ताकत केवल 150MPa है, जो तन्य शक्ति का लगभग 1/7 है। जब संपीड़ित भाग की भार-वहन क्षमता झुकने के क्षण के तहत SK66 फाइबर की संपीड़न शक्ति से अधिक हो जाती है, तो फाइबर अस्थिर हो जाते हैं, जिससे प्रदूषण होता है; तंतुओं और राल के अलग होने के कारण तन्य भाग नष्ट हो जाता है। परत-दर-परत विफलता, जिसके परिणामस्वरूप अंततः तन्य झुकने में विफलता हुई। झुकने का प्रदूषण इस प्रकार की सामग्री का मुख्य झुकने विफलता तंत्र है। जियान ज़िंगजुआन और अन्य ने यूएचएमडब्ल्यूपीई फाइबर प्रबलित मिश्रित सामग्री की फ्रैक्चर कठोरता और दरार प्रसार का आगे अध्ययन किया। उन्होंने नमूने पर एक तरफा पायदान के साथ तीन-बिंदु झुकने वाली लोडिंग विधि अपनाई, और पायदान की लंबाई (ए) और नमूना चौड़ाई (डब्ल्यू) का अनुपात 0.3 था। टेलीफोटो माइक्रोस्कोप का उपयोग करके फ्रैक्चर दरारों के विरूपण और प्रसार को देखा गया और तस्वीरें खींची गईं। प्रयोगों से पता चला है कि एलडीपीई मैट्रिक्स में एपॉक्सी मैट्रिक्स की तुलना में अधिक फ्रैक्चर क्रूरता है, और इसलिए अधिक ऊर्जा को अवशोषित कर सकता है। जब एलडीपीई मैट्रिक्स का झुकने वाला भार महत्वपूर्ण मूल्य तक पहुंच जाता है, तो दरार की नोक निष्क्रिय हो जाती है, और फाइबर अलग हो जाते हैं और दरार के कतरनी क्षेत्र के पास सफेद हो जाते हैं। यदि यूनिडायरेक्शनल यूएचएमडब्ल्यूपीई फाइबर प्रबलित राल का उपयोग किया जाता है, तो नमूने में पायदान की दिशा में दरारें लंबवत दिखाई देंगी; राल को बढ़ाने के लिए आई-आकार वाले यूएचएमडब्ल्यूपीई फाइबर ऑर्थोगोनल बुने हुए कपड़े का उपयोग करने से, नमूने में पायदान के शीर्ष पर निष्क्रियता हो सकती है, और संचित प्लास्टिक विरूपण सूक्ष्म दरारें पैदा कर सकता है, तनाव एकाग्रता बिंदु बन सकता है और प्लास्टिक विफलता का कारण बन सकता है।