不锈钢纤维简介

不锈钢纤维简介

非织1001

李一舟

摘要：针对当前电磁波辐射日益严重的现象，本文在介绍不锈钢纤维发展现状的基础上，系统说明了不锈钢纤维的性能特点、制备方法及其应用，对不锈钢纤维织物电磁波屏蔽性能的影响因素等内容进行了详细说明，为不锈钢纤维织物开发及应用提供理论支持。 关键词：不锈钢纤维；制备方法；性能；应用

Abstract ：To face the phenomenon of electromagnetic wave ray becoming more serious, the current status of stainless steel fiber was introduced, the making method, properties and application of stainless steel fiber were discussed. Keywords ：stainless steel fiber; characteristic; making method; application

当今社会，材料科学与工程突飞猛进发展，带来了人们生活方式的巨大变革。作为一种新型金属材料，不锈钢制品已经渗透到社会和生活的各个角落。而不锈钢纤维材料作为纺织材料在纺织品中的应用，则主要是基于周围环境的电磁波污染和人们对化学纤维静电现象厌烦。生活中各种电子设备、仪器和家用电器在使用过程中会产生不同波长和不同频率的电磁波，电磁波的脉冲辐射可引起心血管系统、内分泌系统、神经系统和免疫系统的功能失常，特别是对人们的大脑系统有较大的伤害作用。不锈钢纤维及其混纺织物可以大大减轻电磁波对人体的伤害，起到人体防护功能。

一、不锈钢纤维的性能特点与开发现状

1、不锈锕纤维的概念与结构

不锈钢纤维一般是指以304、304L 或316、316L 等不锈钢为基材，经特殊工艺加工而成的直径在10m μ以下的软态工业用材料。不锈钢纤维是纯金属纤维，较镍、铜、铝等其它金属纤维在可纺性、使用性、经济性等方面有明显的优越性。图1所示分别为直径6m μ和直径8m μ的不锈钢纤维纵向截面图。

（1）直径为6m μ （2）直径为8m μ

图1 不锈钢纤维纵向表面形态图 2、 不锈钢纤维成分及性能特点

钢号为316L 和304的不锈钢纤维的主要成分列于表1。

表1 不锈钢纤维的化学成分（单位：‰） 元素

C Si Mn S Ni Cr Mo Fe 316L

≤0.03 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.03 10-14 16.5-18.5 2-3 余量

304 ≤0.08 ≤1.00 ≤2.00 ≤0.03 8-10.5 17.5-19 余量

不锈钢纤维主要具备了如下几方面的性能特点：

（1）不锈钢纤维是纯金属，体积质量大，相当于普通纺织纤维的5-8倍。

（2）导电性能好，纤维的电阻很低，是电的良导体。

（3）耐腐蚀性好。完全耐硝酸、碱及有机溶剂的腐蚀，但在硫酸、盐酸等还原性酸中耐腐蚀性较差些。

（4）耐热性好。在氧化氛围中，高达600℃可连续使用，是很好的耐高温材料。同时也是传热的良导体，可用作散热材料。

（5）具有一定的可纺性。不锈钢纤维在长度和细度方面都能达到纺纱的要求。具有一定的强度，8m μ的纤维单纤强力可达2.94cN-5.88 cN ，与棉纤维单纤强度相近。但不锈钢纤维的刚度大，奸维的韧性比普通的涤棉等纺织纤维要差，纤维无卷曲、弹性差。

3、不锈钢纤维的开发现状

不锈钢金属的纤维化技术始于20世纪60年代中期，金属纤维及其制品是近20年来发展起来的新型工业材料和具有高技术、高附加值产品，被广泛用于航天、航空、汽车工业、化工、化纤、纺织、医药、食品等领域，是许多国民经济工业领域和国防工业必需的关键支撑材料，由于技术难度大、工艺复杂，很长时间以来世界上只有美国、比利时

等少数国家可以生产金属纤维及其制品。首先由美国进行开发与研究，到70年代末已在纺织、石油、化工、军事、航空、通讯、电力等许多领域都得到广泛应用。由于金属纤维制造技术难度大、工艺复杂，目前世界上只有比利时、美国、目本等少数国家可以生产。其中规模化、产业化最快的比利时Bekaert公司，几乎控制世界金属纤维市场的一半以上。国际上著名的金属纤维生产厂商主要有比利时的Bekaert公司、美国的Memtec公

。其中美国起步司和日本的金线公司等，产品以316L不锈钢纤维为主，直径从2-80m

最早，但规模化、产业化最快的是比利时的BEKARET公司，曾占据着全球市场约80％的份额。

我国对不锈钢纤维及其制品的研究始于20世纪70年代末期，起因是当时我国石化、冶金、纺织及航空部门人量引进的国外先进设备中需使用不锈钢纤维毡作为过滤元件，但由于技术、原辅材料等问题，始终停留在粗纤维、小试样的实验阶段，生产的不锈钢纤维质量达不到国外同类产品水平，因而不得不花费大量外汇从国外进口。加快金属纤维及其制品的研发进程，打破国外对其技术和产品垄断的坚冰，对于我国国民经济的发展无疑具有重要意义。正是在这样的困境和挑战下，西北有色金属研究院开始向金属纤维及其制品的研制和产业化发起了冲击。1994年研制成功线材电镀机和钢铜复合机等关键设备，为工业化开发打下了设备基础，当年7月实现了金属纤维的小批量生产，产品达到了国际领先的比利时BEKARET公司的水平。1997年9月，“金属纤维及其制品”被国家计委正式列为国家重点工业性试验项目，产业化工作开始提速。1998年10月，项目的建设获得了阶段性重大成果，两条中试生产线和检测中心成功建成，技术和产品质量均达到了当代国际先进水平；2002年7月，项目通过国家验收，得到了院士专家组一致高度评价；2004年超细不锈钢纤维毡研制又通过国家863的验收；2005年底开始，金属纤维项目进一步得到国家支持，一个年产350吨金属纤维、5万平方米纤维毡的世界第二大生产基地正在西安建设。如今我国不锈钢纤维制造不仅已实现国产化，而且生产基地多、品种规格齐全，有些混纺制品已经开始出口。

二、不锈钢纤维的制备方法

不锈钢纤维根据其使用场合的不同，可以将其加工成长丝和短纤维两种形式加以应用。不锈钢长丝纤维的制备主要采用线材拉伸法、熔融纺丝法及切削法等方法，不锈钢长丝纤维如图2（1）所示。不锈钢短纤维的制备主要是将其牵切成短纤维再与其他纤维原料混纺，不锈钢纤维须条如图2（2）和图2（3）所示。