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金属纤维的性能及应用

1、概述

金属纤维是一种新型工程材料，由金属或合金材料制成，金属纤

维自20世纪60年代在美国实现产业化以来，逐渐受到各国有关部

门的青睐和重视，我国在20世纪80年代中期研发成功了不锈钢纤

维，其后金属纤维品种不断增多。金属纤维可以单独纺制成纱线，非

织造布，或与其他纺织纤维混纺，还可与其他纤维织物或材料（树脂，

橡胶，陶瓷，水泥等）复合，制成改性的特殊功能材料，由金属纤维

制成的各种材料除用于国防汽车和建筑业外，也适于民用工业和电子

工业产品的开发应用，金属纤维的应用领域扩展很快。

2、金属纤维的性能

金属纤维是采用金属丝材经多次多股拉拔、热处理等特殊工艺制

成的，纤维丝径可达1～2μm，纤维强度可达1200～1800MPa，延伸

率大于1%。金属纤维不但具有金属材料本身固有的一切优点，还具有

非金属纤维的一些特殊性能。由于金属纤维表面积非常大，因而在内

部结构、磁性、热阻和熔点等方面有着特殊的效果，具备良好的导热、

导电、耐高温性、柔韧性、耐腐蚀性等。

3.金属纤维的应用

3.1纺织制品。金属纤维纺织制品分为纯金属纤维织物和掺有金

属纤维的混纺织物两种，主要用于防静电、导电及屏蔽、隐形、吸尘

织物等方面。目前，掺有金属纤维的混纺织物的生产在发达国家早已

形成新兴产业，而我国这一方面刚刚起步，因此研究及开发这一类产

品具有广泛的市场和应用前景。由于金属纤维柔软，具有可纺性，可

与棉、毛、涤等混纺。金属纤维含量为0.5%～5%的混纺织物可制成防

静电工作服，用于易燃易爆场所或易产生粉尘的特定工作场所，还可

用于防静电地毯、防静电吸尘器、电磁波（微波）防护服及防护罩、

医疗手术服。含5%～20%金属纤维的混纺织物可制成防静电地毯、防

静电吸尘器、电磁波（微波）防护服及防护罩、医疗手术服等。含25%

金属纤维的混纺织品制作成的超高压屏蔽服，可用于500kV交、直流

作业。此外，它还可以用作雷达敏感织物，在军事工业上制作假目标

和雷达靶子，起迷惑和训练的作用。

3.2过滤材料。金属纤维过滤材料，即金属纤维毡。金属纤维毡

与传统粉末过滤材料相比具有高强度、高容尘量、使用寿命长等特点，

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

管功能等特点，尤其适于高温、高粘度、有腐蚀介质等恶劣条件下的

过滤，被广泛用于化纤、聚脂薄膜、石油和液压等领域。金属纤维毡

的另一主要应用是用作汽车安全气囊的过滤元件。

3.3导电塑料。随着人们生活水平的提高、家用电器的普及，越

来越多的人们认识到，日常生活中电子工具和设备产生的电磁波对人

体健康有一定损害，并与某些疾病息息相關。因此，屏蔽电子工具和

设备以防电磁波辐射也越来越重要了。若将少量金属纤维掺到塑料中

制成导电塑料则可形成一个屏蔽层，它既可阻碍电磁波辐射，又能防

止其他电磁波干扰，达到保护人类健康的目的。

3.4防伪材料。每一种金属纤维都有它自己特有的微波信号，这

一特性已被用于防伪识别、防伪标志等。利用金属纤维制成的条形码

比用金属粉末制成的条形码具有更强的识别功能，将金属纤维与纸浆

混合制备的特殊纸张已被用于银行的帐单、票据、有价券、单位信函

用纸，各种用于个人身份证明的身份证、护照、信用卡等方面的防伪

识别。

3.5吸音材料。将金属纤维铺制并烧结得到的薄形金属纤维毡可

用作隔音材料，其原因是金属纤维毡具有耐高温性，同时它的多孔性

和空隙曲折相连性改变了声音传播的路径，传播中降低了声音的能量，

达到了降噪目的。目前已应用于降低飞机发动机和涡轮机的噪音。

3.6纤维增强复合材料。金属纤维作为增强元素主要用于陶瓷材

料等的强化和纸钢的研制和生产。金属纤维增强的耐火材料具有较好

的耐高温性和抗震性，使用这种耐火材料可使锻造炉的寿命提高1倍。

上钢三厂锻造车间出钢槽由原来的高铝砖铺设改为金属纤维增强耐

火材料，其寿命由原来的3个月提高到1年以上。金属纤维增强的混

凝土是一种新颖的建筑结构材料，金属纤维加到混凝土中不仅提高了

混凝土的载荷能力，而且还起到抑制裂纹的作用，从而提高混凝土的

抗拉强度、弯曲强度、冲击强度和抗剥落性，这种材料主要用于建筑

隧道及飞机跑道。纸钢是用极细的金属纤维混在纸浆中用造纸法制成。

薄的纸钢仅零点几毫米，和纸一样薄;厚的可由几层薄纸钢片用合成

树脂粘合而成，厚度达2～3cm，强度和钢材相当。纸钢