خصائص ممتازة للألياف UHMWPE

تتميز ألياف UHMWPE بالعديد من الخصائص الممتازة، مثل الخواص الميكانيكية الممتازة، ومقاومة الصدمات الممتازة، ومقاومة التآكل الممتازة، ومقاومة التآكل الكيميائي، ومقاومة الضوء الممتازة وما إلى ذلك.

1. الخصائص الميكانيكية الممتازة لألياف UHMWPE.

تتمتع ألياف UHMWPE بخصائص ميكانيكية ممتازة. تحت نفس الكثافة الخطية، تكون قوة الشد لألياف UHMWPE أكبر بـ 15 مرة من حبل الأسلاك الفولاذية. إنها أعلى بنسبة 40% من ألياف الأراميد، والتي تعد أيضًا واحدة من الألياف الثلاثة عالية التقنية في العالم، وأعلى 10 مرات من الألياف الفولاذية عالية الجودة والألياف الكيميائية العادية. بالمقارنة مع الفولاذ والزجاج الإلكتروني والنايلون والبوليامين وألياف الكربون وألياف البورون، فإن قوتها ومعاملها أعلى من تلك الخاصة بهذه الألياف، وقوتها هي الأعلى بين المواد من نفس الجودة.

2. مقاومة تأثير ممتازة لألياف UHMWPE

تتمتع ألياف البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي العالي بمقاومة ممتازة للصدمات. إن قدرتها على امتصاص الطاقة ومقاومة التأثير أثناء التشوه والقولبة أعلى من قدرة ألياف الأراميد وألياف الكربون، والتي تعد أيضًا "ثلاثة ألياف عالية التقنية في العالم". بالمقارنة مع مادة البولي أميد والأراميد والألياف الزجاجية E وألياف الكربون وألياف الأراميد، تتمتع ألياف UHMWPE بامتصاص إجمالي للطاقة أعلى من التأثير.

3. مقاومة التآكل ممتازة لألياف UHMWPE

بشكل عام، كلما زاد معامل المادة، انخفضت مقاومة التآكل، ولكن بالنسبة لألياف UHMWPE، فإن العكس هو الصحيح. نظرًا لأن ألياف UHMWPE لديها معامل احتكاك أقل، فكلما زاد المعامل، زادت مقاومة التآكل. بمقارنة معامل الاحتكاك لألياف UHMWPE مع معامل الاحتكاك لألياف الكربون وألياف الأراميد، فإن مقاومة التآكل وإجهاد الانحناء لألياف UHMWPE أعلى بكثير من ألياف الكربون وألياف الأراميد. لذا فإن مقاومة التآكل أفضل من الألياف الأخرى عالية الأداء. بسبب مقاومته الممتازة للتآكل ومقاومة الانحناء، فإن أداء المعالجة الخاص به متفوق أيضًا، ومن السهل تحويله إلى مواد وأقمشة مركبة أخرى.

4. مقاومة التآكل الكيميائي لألياف UHMWPE

التركيب الكيميائي لألياف UHMWPE بسيط نسبيًا وخصائصه الكيميائية مستقرة نسبيًا. علاوة على ذلك، فهو ذو توجه هيكلي بلوري للغاية، مما يجعله أقل عرضة لهجوم الجينات النشطة في الأحماض القوية والقواعد القوية، ويمكنه الحفاظ على خصائصه وبنيته الكيميائية الأصلية. لذلك، فإن معظم المواد الكيميائية ليس من السهل تآكلها. فقط عدد قليل من المحاليل العضوية يمكنها أن تنتفخ قليلاً، كما أن فقدان خواصه الميكانيكية أقل من 10%. تمت مقارنة الاحتفاظ بقوة ألياف UHMWPE وألياف الأراميد في الوسائط الكيميائية المختلفة. من الواضح أن مقاومة التآكل لألياف UHMWPE أعلى من مقاومة ألياف الأراميد. وهو مستقر بشكل خاص في الأحماض والقلويات والملح، ولا تفقد قوته إلا في محلول هيبوكلوريت الصوديوم.

5. مقاومة ممتازة للضوء من ألياف UHMWPE

نظرًا لأن التركيب الكيميائي لألياف UHMWPE مستقر، فإن مقاومتها للضوء هي أيضًا الأفضل بين الألياف عالية التقنية. ألياف الأراميد ليست مقاومة للأشعة فوق البنفسجية ولا يمكن استخدامها إلا بشرط تجنب أشعة الشمس المباشرة. بمقارنة ألياف UHMWPE بالنايلون والأراميد بمعامل مرتفع ومعامل منخفض، فإن الاحتفاظ بالقوة لألياف UHMWPE أعلى بكثير من الألياف الأخرى.

6. خصائص أخرى للألياف UHMWPE

تتميز ألياف UHMWPE أيضًا بخاصية جيدة كارهة للماء، ومقاومة للماء والرطوبة، وخاصية العزل الكهربائي، وعمر ملتوي طويل. إنها الألياف الوحيدة عالية التقنية التي يمكنها أن تطفو على الماء، وهي أيضًا مادة مثالية تتحمل درجات الحرارة المنخفضة.

ولكن له أيضًا عيوبه، أي أن نقطة الانصهار منخفضة. أثناء المعالجة، يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة 130 درجة مئوية، وإلا ستحدث ظاهرة الزحف وسيتم تقصير عمر الخدمة بسبب القوة الضعيفة بين السلاسل الجزيئية لألياف UHMWPE. لا توجد مجموعة صبغية على ألياف UHMWPE، مما يجعل قابليتها للبلل ضعيفة. من الصعب على الصبغة أن تخترق الألياف، مما يؤدي إلى ضعف أداء الصباغة. هذه العيوب تؤثر على نطاق تطبيقه.