不锈钢微丝是20世纪重要发明之一,经过近的研制和开发已经形成一个有3000多个牌号的系列化的钢种,在特殊钢体系中,不锈钢性能特,应用范围广,起其他特殊钢无法替代的作用,而不锈钢几乎可以涵盖其他任何一种特殊钢。不锈钢微丝通过金属丝材复合组装,多次集束拉拔、退火、固溶处理等一套特殊工艺制成,每股有数千、数万根。不锈钢微丝表面积非常大,使其在内部结构、磁性、热阻和熔点等方面有着超常的性能。不锈钢微丝丝径可达1-2微米,延伸率大于1%,纤维强度可以达到1200-1800Mpa。
由于不锈钢微丝的内部结构、物理化学性能以及表面性能等在拉拔过程中发生了显著的变化,不锈钢微丝不但具有金属材料本身固有的高弹性模量、高抗弯、抗拉强度等一切优点,还具有非不锈钢微丝的一些特殊的性能和广泛的用途。不锈钢微丝与有机、无机纤维相比,具有更高的弹性、挠性(8µm的不锈钢纤维的柔软性相当于13µm的麻纤维)、柔韧性、粘合性(在适度表面处理时,和其他材料的接合性非常好,适用于任何一种复合素材)、耐磨耗性、耐高温(在氧化环境中,温度达600℃可连续使用)、耐腐蚀(耐HNO3、碱及有机溶剂腐蚀)性,更好的通气性、导电性、导磁性、导热性以及自润滑性和烧结性。同时,不锈钢微丝特的环保及可重复利用性,更是大大提高了其在社会生产生活中的使用价值。以不锈钢微丝为基材构成的复合材料在电子、化工、机械、军事、纺织、食品、医药等行业被广泛开发利用,开拓了广阔的应用前景。不锈钢微丝作为一种新兴的纤维材料已经受到部门及各行各业的高度重视
不锈钢微丝防辐射面料
不锈钢微丝防辐射面料利用了不锈钢微丝所特有的、稳定的电磁屏蔽性能。其制作方法如下:采用直径在3µm-50µm之间的不锈钢微丝结成不锈钢微丝网,然后将其夹在两层天然材质面料之间,后通过刺绣或者缝纫将其缝合成单层状面料,刺绣或者缝纫的缝合线可以对不锈钢微丝网加以保护,并可形成美观的装饰性图案。
随着国民经济的发展,科学技术的发达,有线、无线设备的应用,我们的生活环境已经被各式各样的电磁波所包围,我们的身体也遭受到了不同程度的电磁波辐射危害,在某些特种行业,电磁辐射甚至危及生命。电磁波的污染将可能成为人类环境污染、水污染及空气污染后的第四种严重污染源。在如此迫切的局势下,各类防辐射产品应运而生,其中受欢迎、效果好的莫过于防辐射面料。目前市场上的防辐射面料有如下四种:不锈钢微丝防辐射面料、多元素(纳米)防辐射面料、铜/镍离子防辐射面料以及银纤维防辐射面料。
不锈钢微丝防辐射面料的防辐射性能较高,而且不锈钢微丝防辐射面料更具美观、耐洗涤、着色容易、透气性好、屏蔽性能稳定、制造成本合理等优点,是目前常用的防辐射面料;多元素(纳米)防辐射面料虽然理论上防辐射效果较好,但是不能洗涤且生产成本高,一般只能用作服装的夹层屏蔽材料;铜/镍离子防辐射面料与多元素防辐射面料相似,手感、色泽等方面则稍欠于多元素防辐射面料,极少用于服装生产;银纤维防辐射面料是目前市场上各商家炒作厉害的防辐射面料,其功用效果被炒的神乎其神,客观来说,银纤维防辐射面料与不锈钢微丝防辐射布料的防辐射性能不相上下,但是其成本太高且颜色单一,只适合用做服装的离子布,再加上不少生产厂家在的诱导下,用成本低、性能差的金属化涂层布料鱼目混珠谋取不正当利益,使得市场上的银纤维防辐射面料空有其谈、名不符实。
不锈钢微丝过滤材料
不锈钢微丝过滤材料(即不锈钢微丝烧结毡)是不锈钢微丝应用的另一个重要领域。
不锈钢微丝烧结毡采用极其精细的不锈钢微丝(直径到微米)经无纺铺制、叠配经高温烧结而成。不锈钢微丝烧结毡由不同孔径层形成孔梯度,可控制得到的过滤精度和更大的纳污量。不锈钢微丝烧结毡具有三维网状、多孔结构、孔隙率高、表面积大、孔径大小分布均匀等特点,能连续保持过滤网布的过滤作用。
不锈钢微丝毡与传统粉末冶金法过滤材料相比具有高强度、高容尘量、使用寿命长等优点;与丝网过滤材料相比具有过滤精度高、透气性好、比表面积大和毛细功能强等特点。有效地弥补了金属网易堵易损的弱点、粉末过滤产品易碎流量小的不足,具有普通滤纸、滤布不能相媲美的耐温、耐压等特点,尤其适用于高温、高粘度、以及有腐蚀介质等恶劣条件下。
不锈钢微丝烧结毡的特性如下:
1.纳污容量大,过滤精度高,压力上升慢,更换周期长;
2.高孔隙率和优良的渗透率,压力损失小,流量大;
3.耐腐蚀、耐高温:耐酸、碱、有机溶剂、药品等的腐蚀,可在480℃的环境中长期使用;
4.易于加工、成型、焊接;
5.可根据用户要求特别生产加强型、加厚型、加护网及其它各种规格;
鉴于不锈钢微丝烧结毡的以上种种特性,其被广泛应用于高分子聚合物过滤、石油化工、电子高温气体除尘、炼油过程的过滤、粘胶过滤、超滤器的预过滤、真空泵保护过滤器、滤膜支撑体、催化剂载体、汽车安全气囊、飞机舰船等燃油过滤、液压系统过滤等各相关领域。
不锈钢微丝型导电塑料
通常认为塑料导电性极差,因此被用来制作导线的绝缘外套。但近澳大利亚的研究人员发现,当将一层不锈钢微丝制成的极薄的金属膜覆盖至一层塑料层之上,并借助离子束将其混入高分子聚合体表面,将可以生成一种价格低、强度高、韧性好且可导电的塑料膜。取得这一成果的小组由两位来自澳大利亚昆士兰大学的领导,分别是保罗·麦里迪斯(PaulMeredith)教授和助理教授本·鲍威尔(BenPowell),以及一位来自新南威尔士大学的亚当·米考林(AdamMicolich)教授。他们的这一成果已经发表于《ChemPhysChem》杂志。该项研究所依据的实验由前昆士兰大学博士生安德鲁·斯蒂森(AndrewStephenson)进行。
为了显示这种材料的潜在应用价值,小组采用这种材料,参照工业标准制作了电阻温度计。在和同类型的铂电阻温度计进行对比测试时,新材料制作的产品显示了类似,甚至更的性能。
“这种材料的有趣之处在于我们几乎保留了高分子聚合物的全部优势——机械柔韧性、高强度,低成本,但与此同时它却又具有良好的导电性,而这通常可不是塑料应该具有的特性。”米考林教授说。“这种材料了一个塑料导体的新天地。”
近年来,导电塑料引起了人们的兴趣,这方面的研究报道很多,这是由于导电塑料法具有3个显著的优点:①无需二次加工;②屏蔽性与成型制品一次完成(省力、经济);③在长期使用过程中(如震动、湿热环境因素下)安全、可靠,不会像表面法那样产生剥离和脱落现象。
不锈钢微丝填充型导电塑料是目前导电塑料研究的主要方向,主要用于电磁波屏蔽场合。近年来由于集成电路和大规模集成电路技术的发展,数字化电子机器已从工业用向民用品发展。为了提高处理能力,使用的电子线路和元件越来越集成微型化、高速化,其信号水平减小,这使从外部侵入的电磁波与控制信号相接近。此外,电子设备也向外放射电磁波,因此很容易造成电子机器的误动作、图象和声音干扰。进入80年代,电子机器的壳体大多采用塑料材料代替金属。这是由于塑料作为壳体具有质轻且强度高、耐腐蚀、易加工、生产、总成本低等优点。但是,塑料是绝缘体,对于电磁波来说,完全可以透过。因此,赋予塑料壳体电磁波屏蔽能力就成为一个有待研究的十分迫切的课题。
不锈钢微丝增强复合材料
不锈钢微丝与铝合金压铸,可作汽车发动机连杆材料,这种复合材料与传统材料相比,在保持同样强度和刚度的同时,可减轻30%的重量;不锈钢微丝作为半金属无石棉的摩擦材料广泛用于汽车、矿山、锻压机械所用的制动器,此类主要为金属短纤维,直径20~300微米,长度2~30mm;用钢纤维制成的纤维轴承比传统的用粉末冶金轴承有更好的自润滑性,适用于真空、高温、或者无供油状态环境下使用;水泥中加入钢纤维制成钢纤维混凝土,可以大大提高建筑物的质量。
不锈钢微丝被广泛应用于纺织、航天、军事、医药、生物化工、现代工业、现代民用、石化等行业。
纺织行业:在纺织行业中,不锈钢微丝因其良好的导电性和导热性,常用于制造具有屏蔽、防磁、除静电和防辐射能力的纺织品。
航天领域:在航天领域,不锈钢微丝的应用包括用于飞机和航天器的紧固件、弹簧、密封件等部件,这些部件需要承受高温、高压和极端环境条件。
军事领域:在军事领域,不锈钢微丝因其高强度和耐腐蚀性,被用于制造各种军事装备和武器系统的关键部件。
医药领域:在医药领域,不锈钢微丝用于制造的医疗器械,如手术器械、植入物以及精密过滤器等。
生物化工领域:在生物化工领域,不锈钢微丝用于制造耐腐蚀的过滤网、筛网和催化剂载体,这些应用要求材料能够在恶劣的化学环境中保持稳定。
现代工业领域:在现代工业领域,不锈钢微丝用于生产电子元件,如电阻丝、电极和传感器等,这些应用充分利用了其良好的导电性和导热性。
石化行业:在石化行业中,不锈钢微丝用于制造耐腐蚀的管道、阀门和其他设备,以确保在处理腐蚀性化学品时的安全性和可靠性。