凝膠紡絲法英文解釋翻譯、凝膠紡絲法的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 gel spinning

分詞翻譯：

凝膠紡絲的英語翻譯：

【化】 gel spinning

法的英語翻譯：

dharma; divisor; follow; law; standard
【醫】 method
【經】 law

專業解析

凝膠紡絲法（Gel Spinning）詳解

凝膠紡絲法是一種用于制備高性能合成纖維（如超高分子量聚乙烯UHMWPE纖維）的特殊紡絲工藝。其核心在于将高分子溶液或溶脹體在特定條件下紡絲，形成凝膠态纖維初生體，再通過高倍熱拉伸獲得高度取向和結晶的纖維結構，從而實現極高的力學性能。

一、術語定義與核心概念

中文術語：凝膠紡絲法
英文術語：Gel Spinning

定義：通過将高分子濃溶液或半稀釋溶液擠出到冷卻浴中，形成凝膠态纖維，再經高倍拉伸和溶劑脫除制備高強高模纖維的技術。
工藝本質：
區别于熔融紡絲和幹濕法紡絲，凝膠紡絲利用低溫凝膠化"凍結"分子鍊纏結，後續拉伸中分子鍊可充分伸展取向，突破傳統紡絲對分子量的限制。

二、工藝流程與關鍵技術

溶液制備：
将超高分子量聚合物（如UHMWPE）溶解于揮發性溶劑（十氫萘、石蠟油等），形成均勻紡絲液。
凝膠絲形成：
紡絲液經噴絲闆擠出後，進入低溫凝固浴（通常為水或有機溶劑），快速冷卻形成富含溶劑的凝膠纖維。
超倍熱拉伸：
凝膠纖維在加熱條件下（100–150°C）進行多級拉伸，拉伸倍數可達30–100倍，分子鍊高度取向結晶，同時脫除殘留溶劑。

三、性能優勢與典型應用

力學性能：
- 拉伸強度：3–6 GPa（遠高于鋼纖維）
- 模量：100–200 GPa
- 比強度：同等質量下強度為碳纖維的2倍。
核心應用領域：
- 防護材料：防彈衣（如Dyneema®、Spectra®纖維）
- 海洋工程：深海纜繩、漁網
- 航空航天：輕量化複合材料增強體
- 醫療植入物：人工關節增強纖維。

四、權威文獻參考

标準定義：
《材料科學技術大辭典》（化學工業出版社）對凝膠紡絲工藝的解析。

工藝機理：
Pennings, A. J. et al. 在 Polymer 期刊發表的凝膠紡絲動力學模型（DOI:10.1016/0032-3861(80)90032-6）。

性能數據：
Smith, P. et al. 于 Macromolecules 刊載的UHMWPE纖維結構-性能關系研究（DOI:10.1021/ma00145a039）。

注：文獻來源基于學術出版物，鍊接需通過學術數據庫（如ScienceDirect、SpringerLink）檢索DOI獲取。

網絡擴展解釋

凝膠紡絲法是一種用于制備高性能纖維的特殊紡絲技術，其核心是通過凝膠态中間體實現高分子鍊的解纏結和高倍拉伸。以下是詳細解釋：

一、基本定義與原理

凝膠紡絲法是将超高分子量聚合物溶解于溶劑中形成半稀溶液，經噴絲闆擠出後快速冷卻形成凝膠态纖維，再通過高倍熱拉伸使分子鍊高度取向，最終獲得高強度、高模量纖維的技術。其原理基于：

分子解纏結：半稀溶液狀态下，超高分子量聚合物的鍊纏結減少；
凝膠固定結構：驟冷使解纏結狀态被鎖定在凝膠纖維中；
高倍拉伸取向：拉伸過程中折疊鍊轉化為伸直鍊，提升結晶度和取向度。

二、關鍵工藝步驟

原液制備：将UHMWPE等聚合物溶解于溶劑（如十氫萘），形成濃度約5-10%的半稀溶液；
凝膠成形：溶液經噴絲闆擠出後進入低溫凝固浴，形成含大量溶劑的凝膠纖維；
溶劑去除：通過萃取或幹燥脫除殘留溶劑；
超倍拉伸：在高溫下進行20倍以上的拉伸，使分子鍊伸直排列。

三、性能優勢

力學性能突出：成品纖維強度可達3-4 GPa，模量超過100 GPa；
適用材料廣：可加工UHMWPE、PAN、PVA等多種超高分子量聚合物；
結構可控性高：通過調節拉伸倍數精确控制纖維微觀結構。

四、典型應用領域

防彈材料：UHMWPE纖維用于防彈衣、裝甲；
航空航天：碳纖維原絲制備；
海洋工程：高強纜繩、漁網。

該方法由荷蘭DSM公司于1979年首創，現已成為高性能纖維的主流制備技術。更多工藝細節可參考國家知識産權局公開專利CN119308042A及道客巴巴文獻。