在上世纪60年代,美国杜邦公司研制出一种新型复合材料聚对苯二甲酰对苯二胺,并以“Kevlar”(凯芙拉)作为其商标。这是一种芳纶复合材料。聚对苯二甲酰对苯二胺是属于一种液态结晶性棒状分子,它具有非常好的热稳定性,抗火性,抗化学性,绝缘性,以及高强度及模数,将Kevlar品牌芳纶纤维的物性与其它纤维作一比较,可以发现,Kevlar品牌纤维是石棉的2到11倍强度;是高强度石墨的1.6倍强度;是玻璃纤维的3倍强度;是相同重量下钢纤维的5倍强度。且Kevlar品牌芳纶纤维密度非常低,几乎只有石棉密度的一半。而却拥有很高的破裂延伸度,除了高强度外,更有以下好处:
热稳定性,Kevlar品牌纤维在热试验中(TGA)非常稳定,直至600℃才有明显的重量丧失;
低侵蚀性,具有高含量的Kevlar品牌纤维试片,表现出比半金属片低的侵蚀性;
耐磨性,与石棉纤维制成的刹车片比较,在Kevlar品牌纤维开松良好的状态下,体现出非常低的磨耗性。
维持预成型刹车片的强度,保持填充剂的持久性。
正是由于Kevlar品牌纤维有如上诸多优点,目前Kevlar品牌纤维被广泛应用于航空航天事业,船舶制造业及摩擦材料中。
芳纶纤维全称为"聚对苯二甲酰对苯二胺",英文为Aramid fiber(杜邦公司的商品名为Kevlar),是一种新型高科技合成纤维,具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻等优良性能,其强度是钢丝的 5~6倍 ,模量为钢丝或玻璃纤维的2~3倍,韧性是钢丝的2倍,而重量仅为钢丝的1/5左右,在560度的温度下,不分解,不融化。它具有良好的绝缘性和抗老化性能,具有很长的生命周期。芳纶的发现,被认为是材料界一个非常重要的历史进程。碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电,具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型 。通用型碳纤维强度为1000兆帕(MPa)、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。强度大于4000MPa的又称为超高强型;模量大于450GPa的称为超高模型。
仔细比较可以看到Kevlar纤维的模量(类似于弹簧系数,呵,假设你不懂)比碳纤维还要高很多,因此用来抵挡枪弹。