לסיב UHMWPE תכונות מצוינות רבות, כגון תכונות מכניות מצוינות, עמידות מצוינת בפני פגיעות, עמידות מצוינת בפני שחיקה, עמידות בפני קורוזיה כימית, עמידות מצוינת לאור וכן הלאה.
1. תכונות מכניות מצוינות של סיבי UHMWPE.
לסיב UHMWPE תכונות מכניות מצוינות. תחת אותה צפיפות ליניארית, חוזק המתיחה של סיבי UHMWPE גבוה פי 15 מזה של חבל תיל פלדה. הוא גבוה ב-40% מסיב ארמיד, שהוא גם אחד משלושת הסיבים המתקדמים בעולם, ופי 10 מסיב פלדה איכותי וסיב כימי רגיל. בהשוואה לפלדה, זכוכית אלקטרונית, ניילון, פוליאמין, סיבי פחמן וסיב בורון, חוזקו ומודולוסו גבוהים מאלה של סיבים אלה, וחוזקו הוא הגבוה ביותר מבין חומרים מאותה איכות.
2. עמידות מצוינת בפני פגיעה של סיבי UHMWPE
סיב פוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד בעל עמידות מצוינת בפני פגיעות. יכולתו לספוג אנרגיה ולעמוד בפני פגיעות במהלך עיוות ועיצוב גבוהה מזו של סיב ארמיד וסיבי פחמן, שהם גם "שלושת הסיבים המתקדמים בעולם". בהשוואה לפוליאמיד, ארמיד, סיב זכוכית E, סיב פחמן וסיב ארמיד, לסיב UHMWPE יש ספיגת אנרגיה כוללת גבוהה יותר מאשר פגיעות.
3. עמידות מעולה בפני שחיקה של סיבי UHMWPE
באופן כללי, ככל שהמודול של החומר גדול יותר, כך עמידות הבלאי נמוכה יותר, אך עבור סיבי UHMWPE, ההפך הוא הנכון. מכיוון שלסיבי UHMWPE יש מקדם חיכוך נמוך יותר, ככל שהמודול גדול יותר, כך עמידות הבלאי גבוהה יותר. בהשוואה למקדם החיכוך של סיבי UHMWPE לזה של סיבי פחמן וארמיד, עמידות הבלאי ועייפות הכיפוף של סיבי UHMWPE גבוהות בהרבה מאלה של סיבי פחמן וארמיד. לכן עמידות הבלאי שלהם טובה יותר מסיבים בעלי ביצועים גבוהים אחרים. בשל עמידות הבלאי והכיפוף המעולים שלהם, גם ביצועי העיבוד שלהם עדיפים, וקל לייצר מהם חומרים ובדים מרוכבים אחרים.
4. עמידות בפני קורוזיה כימית של סיבי UHMWPE
המבנה הכימי של סיבי UHMWPE הוא פשוט יחסית ותכונותיהם הכימיות יציבות יחסית. יתר על כן, יש לו אוריינטציה גבישית מאוד, מה שהופך אותו לפחות פגיע להתקפות של גנים פעילים בחומצות חזקות ובסיסים חזקים, והוא יכול לשמור על תכונותיו הכימיות ומבנהו המקוריים. לכן, רוב החומרים הכימיים אינם קלים לקורוזיה. רק מספר קטן של תמיסות אורגניות יכולות לנפח אותו מעט, ואובדן התכונות המכניות שלו הוא פחות מ-10%. הושוותה שימור החוזק של סיבי UHMWPE וסיבים ארמיד במדיה כימית שונה. עמידות הקורוזיה של סיבי UHMWPE גבוהה באופן ברור מזו של סיבי ארמיד. הוא יציב במיוחד בחומצה, בסיס ומלח, וחוזקו אובד רק בתמיסת נתרן היפוכלוריט.
5. עמידות מעולה לאור של סיבי UHMWPE
מכיוון שהמבנה הכימי של סיבי UHMWPE יציב, עמידותם לאור היא גם הטובה ביותר מבין סיבי הטכנולוגיה המתקדמת. סיבי ארמיד אינם עמידים בפני קרינת UV וניתן להשתמש בהם רק בתנאי הימנעות מאור שמש ישיר. בהשוואה לסיבי UHMWPE עם ניילון, ארמיד בעל מודול גבוה ומודול נמוך, שמירת החוזק של סיבי UHMWPE גבוהה משמעותית מזו של סיבים אחרים.
6. תכונות אחרות של סיבי UHMWPE
לסיב UHMWPE יש גם תכונות הידרופוביות טובות, עמידות למים ולחות, תכונות בידוד חשמלי וחיים ארוכים ומפותלים. זהו הסיב היי-טק היחיד שיכול לצוף על המים, והוא גם חומר אידיאלי לטמפרטורה נמוכה.
אבל יש לו גם חסרונות, כלומר, נקודת ההיתוך נמוכה. במהלך העיבוד, הטמפרטורה לא תעלה על 130 מעלות צלזיוס, אחרת תתרחש תופעת הזחילה וחיי השירות יתקצרו עקב הכוח החלש בין שרשראות המולקולריות של סיבי UHMWPE. אין קבוצת צבע על סיבי UHMWPE, מה שהופך את יכולת הרטיבות שלהם לגרועה. קשה לצבע לחדור לתוך הסיב, וכתוצאה מכך ביצועי צביעה ירודים. חסרונות אלה משפיעים על היקף יישומו.
זמן פרסום: 11 באוגוסט 2022
