凝胶纺英文解释翻译、凝胶纺的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 gel spinning
分词翻译:
凝胶的英语翻译:
gel
【化】 gel; jel
【医】 gel; gelatum; jelly
纺的英语翻译:
slub; spin
专业解析
凝胶纺(Gel Spinning)是一种特殊的化学纤维纺丝工艺,主要用于生产超高强度、高模量的合成纤维。该工艺的核心在于将高分子聚合物溶解在特定溶剂中形成半固态的凝胶状纺丝液,再通过高倍拉伸使分子链高度取向和结晶,从而获得优异的力学性能。其对应的英文术语为Gel Spinning。
一、工艺原理与特点
- 凝胶态纺丝
聚合物(如超高分子量聚乙烯,UHMWPE)在溶剂中溶胀形成凝胶状原液,此状态下分子链缠结程度较低,便于后续拉伸时分子链的充分伸展和排列。
- 超高倍拉伸
纺丝后的初生纤维在固态或半固态下进行多级拉伸(拉伸倍数可达100倍以上),大幅提升纤维的取向度和结晶度,实现高强度与高模量。
- 溶剂脱除
拉伸过程中同步去除残留溶剂,最终形成结构致密的高性能纤维。
二、核心材料与应用领域
- 典型材料:超高分子量聚乙烯(如Dyneema®、Spectra®)、聚丙烯腈(PAN)等。
- 性能优势:
- 强度可达3.5 GPa以上,比强度是钢丝的15倍;
- 高耐磨性、耐化学腐蚀性及低密度。
- 主要应用:
- 防弹衣、缆绳、渔网、高性能复合材料(航空航天、医疗植入物)。
三、术语辨析
权威参考文献
- Pennings, A. J., & van der Hooft, R. J. (1982). Gel Spinning of Polyethylene Fibers. Polymer Bulletin, 8(1), 1-8. (凝胶纺丝基础理论)
- Smith, P., & Lemstra, P. J. (1980). Ultra-high-strength polyethylene filaments by solution spinning. Journal of Materials Science, 15(2), 505-514. (超高分子量聚乙烯工艺突破)
- 中国纺织出版社. (2018). 《高技术纤维》. (凝胶纺技术产业化应用)
注:以上文献可通过学术数据库(如ScienceDirect、CNKI)检索原文。
网络扩展解释
“凝胶纺”是高分子材料加工中的一种特殊纺丝工艺,全称为凝胶纺丝法(Gel Spinning),主要用于制备高性能纤维。以下是详细解释:
一、定义与原理
凝胶纺丝通过将超高分子量聚合物(如UHMWPE)溶解于溶剂形成半稀溶液,利用分子链解缠结特性,在低温骤冷下形成凝胶态原丝,再经高倍热拉伸获得高强高模纤维。其核心原理是通过减少分子链缠结,使纤维在拉伸过程中形成伸直链结构,显著提升力学性能。
二、工艺流程
- 溶解:将超高分子量聚合物(如UHMWPE)溶于适当溶剂,形成半稀溶液(浓度通常<10%),使分子链刚好接触但减少缠结。
- 挤出与凝胶化:溶液经喷丝板挤出后骤冷,形成含大量溶剂的凝胶态初生纤维。
- 去溶剂与干燥:去除残留溶剂,保留解缠结的分子结构。
- 超倍拉伸:在高温下进行20倍以上的拉伸,促使折叠链转化为伸直链,提升结晶度和取向度。
三、应用与优势
- 应用领域:主要用于生产超高分子量聚乙烯纤维(如Dyneema®),应用于防弹衣、缆绳、航空航天材料等。
- 性能优势:纤维强度可达30cN/dtex以上,模量超过1000cN/dtex,远超传统熔融纺纤维(如普通聚乙烯纤维强度仅3-7cN/dtex)。
四、技术特点
- 分子量要求:需使用超高分子量聚合物(如UHMWPE分子量>100万)。
- 溶剂选择:需匹配溶解度高且易挥发的溶剂(如十氢萘、石蜡油)。
如需进一步了解具体工艺参数或历史发展,可参考道客巴巴的权威文献。
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