關(guān)于凱夫拉

凱夫拉（Kelvar）是美國杜邦公司用于其芳香聚酰胺纖維（簡稱“芳綸”）產(chǎn)品上的注冊商標(biāo)，該種纖維于1965年推出,，發(fā)明者是波蘭裔美國女化學(xué)家的斯蒂芬妮·克沃勒克（Stephanie Kwolek）,。20世紀(jì)70年代初，這種高強(qiáng)度的材料被首次用在商業(yè)用途上,，用于替代賽車輪胎中的部分鋼材,，后來被用于制造防彈背心。

凱夫拉具有優(yōu)越的高強(qiáng)度性能,，它不會像鋼鐵一樣與氧氣和水發(fā)生銹蝕,，所以，凱夫拉現(xiàn)在被廣泛用在多個(gè)領(lǐng)域,，如船體,、飛機(jī),、自行車輪胎、軍用鋼盔,、防彈背心等,。凱夫拉具有極佳的抗撕拉性能，其強(qiáng)度為同等質(zhì)量鋼鐵的5倍,，而密度僅為鋼鐵的五分之一左右（凱芙拉密度為每立方厘米1.44克,；鋼鐵密度為每立方厘米7.859克）。鑒于此,，它也被用于制造可以承受高沖擊的鼓面,。當(dāng)作為一種編織材料使用時(shí)，凱夫拉又可以作為水下系泊纜繩使用或用于其他水下作業(yè),。

在20世紀(jì)70年代,，Akzo發(fā)明了一種與凱夫拉相似的名叫Twaron（特威隆）的纖維,，兩者的化學(xué)結(jié)構(gòu)大致相同,，此纖維于1986年開始進(jìn)行商業(yè)生產(chǎn)，Teijin（帝人）是Twaron現(xiàn)在的制造商,。

歷史

聚對苯二甲酰對苯二胺（Poly-paraphenylene Terephthalamide）是凱夫拉品牌的材料原名，凱夫拉是由波蘭裔美國女化學(xué)家斯蒂芬妮·克沃勒克（Stephanie Kwolek）在杜邦公司工作期間發(fā)明的,。1964年,，她的團(tuán)隊(duì)在尋找一種輕量級新型強(qiáng)力纖維用于制作輪胎，當(dāng)時(shí)她一直使用的是聚合物材料,，但制作過程中意外地合成了一種獨(dú)特的質(zhì)地輕薄的乳狀溶液,。

凱夫拉發(fā)明者：波蘭裔美國女化學(xué)家斯蒂芬妮·克沃勒克（Stephanie Kwolek）

該溶液“渾濁，攪拌時(shí)呈乳白色,，粘度低”通常會被扔掉,，但Kwolek說服了一位負(fù)責(zé)運(yùn)行噴絲頭的技術(shù)人員Charles Smullen，協(xié)助她一起把這種溶液放進(jìn)了噴絲頭中,。測試的結(jié)果令人驚訝,，纖維并沒有像尼龍那樣斷裂。Kwolek的導(dǎo)師和實(shí)驗(yàn)室主任意識到這一意外發(fā)現(xiàn)的意義和重要性,，認(rèn)識到高分子化學(xué)一個(gè)新的領(lǐng)域?qū)⒀杆倥d起,。到1971年，現(xiàn)代凱夫拉纖維問世,。然而,，Kwolek并沒有參與凱夫拉應(yīng)用領(lǐng)域的研發(fā)。

凱夫拉纖維的特性

1.永久的耐熱阻燃性,。

2.永久的抗靜電性,。

3.永久的耐酸堿和有機(jī)溶劑的侵蝕。

4.高強(qiáng)度、高耐磨,、高抗撕裂性,。

5.遇火無熔滴產(chǎn)生，不產(chǎn)生有毒氣體,。

6.火燒布面時(shí)布面增厚,，增強(qiáng)密封性，不破裂,。

應(yīng)用領(lǐng)域

凱夫拉憑借多種優(yōu)良的特性,，被廣泛應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域，包括防護(hù)領(lǐng)域和音樂領(lǐng)域及其他用途方面：

1.護(hù)甲——?jiǎng)P夫拉是個(gè)人護(hù)甲的重要組成部分,，產(chǎn)品有戰(zhàn)斗頭盔,、彈道口罩、防彈背心,。

子彈打過的凱夫拉頭盔

2.個(gè)人防護(hù)——?jiǎng)P夫拉被用于生產(chǎn)手套,、衣袖、夾克,、皮套褲和其他衣服,，可保護(hù)用戶免受割傷、磨損和高溫等危險(xiǎn),。它制成的基礎(chǔ)防護(hù)裝備往往比傳統(tǒng)材料制成的裝備更輕更薄,。

凱夫拉纖維制成的頭盔可以幫助吸收手榴彈爆炸碎片

3.運(yùn)動(dòng)器材——?jiǎng)P夫拉可用作自行車輪胎內(nèi)襯，摩托車安全服（尤其填充在肩膀和手肘部位）,，滑翔傘懸掛線的主要材料之一,；擊劍行業(yè)中可用于制作防護(hù)夾克、馬褲,、胸甲等,，甚至用在高性能賽艇的船帆上。

凱夫拉纖維是一種很受歡迎的劃艇材料

4.鞋子——隨著科技的進(jìn)步,，耐克首次使用凱夫拉制作鞋子,，是為了減少鞋子頂部的彈性。

5.樂器——?jiǎng)P夫拉被用在鼓膜制作上,，以及音響設(shè)備,、弦樂器、木管樂器蘆葦制作方面,。

6.其他用途——包括制作不粘煎鍋,、纜繩、電纜護(hù)具,、剎車片等,，還可用在發(fā)電,、伸縮接頭和軟管、建筑施工,、海軍渦輪機(jī)和風(fēng)力渦輪機(jī)等多方面,，甚至曾被摩托羅拉RAZR家族和Droid Maxx用來作為智能手機(jī)的背面板。

凱夫拉材質(zhì)的系泊纜繩

21世紀(jì),，凱夫拉層壓薄板與鋼,、鋁板的復(fù)合裝甲，不僅已廣泛應(yīng)用于坦克,、裝甲車,、防彈衣，而且用于核動(dòng)力航空母艦及導(dǎo)彈驅(qū)逐艦,，使上述兵器的防護(hù)性能及機(jī)動(dòng)性能都得到改觀,。同時(shí)，凱夫拉與碳化硼等陶瓷的復(fù)合材料是制造直升飛機(jī)駕駛艙和駕駛室的理想材料,。據(jù)試驗(yàn),，它抵御穿甲子彈的能力比玻璃和鋼裝甲好得多。

凱夫拉制成的防彈衣

另外,，為了提高戰(zhàn)場人員的生存能力,，人們對避彈衣的研制越來越重視。"凱夫拉"材料還是制造避彈衣的理想材料,。據(jù)報(bào)道,，用"凱夫拉"材料代替尼龍和玻璃纖維，在同樣情況下,，其防護(hù)能力至少可增加一倍，并且有很好的柔韌性,，穿著舒適,。用這種材料制作的防彈衣只有2～3公斤重，穿著行動(dòng)方便,，所以已被許多國家的警察和士兵采用,。