Ultrakorkean molekyylipainon polyeteenikuidut (UHMWPE), jotka tunnetaan myös nimellä ultrakorkean moduulin polyeteenikuidut (UHMPE) tai pidennettyketjuiset polyeteenikuidut (ECPE), ovat kolmannen sukupolven korkean moduulin kuidut, jotka syntyivät 1990-luvun alussa. Sen suhteellinen molekyylipaino vaihtelee 1 miljoonasta 6 miljoonaan, ja sen molekyylimuoto on lineaarinen pidennetty ketjurakenne. Sen suunta on lähes 100 % ja sen lujuus on nykypäivän kuiduista suurin ja mekaaniset ominaisuudet ovat hyvät. Suorituskyvyn vertailu muihin kuituihin. UHMWPE-kuiduilla on myös erinomaiset ominaisuudet, kuten ultraviolettisäteilyn kestävyys, kemiallinen korroosio, korkea ominaisenergian absorptio, alhainen dielektrisyysvakio, korkea sähkömagneettisen aallon läpäisykyky, alhainen kitkakerroin sekä erinomainen iskunkestävyys ja leikkauskestävyys. Siksi UHMWPE-kuitu on ihanteellinen materiaali pehmeiden luodinkestäviä pukuja, pistonkestäviä liivejä, kevyitä luodinkestäviä kypäriä, tutkakansia, luodinkestäviä panssareita rahankuljetusaluksille, helikopterin luodinkestäviä panssareita, laivojen ja valtamerten alusten kaapeleita, kevyitä korkeapainesäiliöitä, ilmailun rakennerakenteita. komponentit, syvänmeren tuulen ja aallon kestävät häkit, kalastusverkot, kilpaveneet, purjeveneet, hiihtokelkat jne. UHMWPE-kuitujen erinomaisen suorituskyvyn ja valtavan käyttöpotentiaalin ansiosta UHMWPE-kuidut ja niiden komposiittimateriaalit ovat saaneet laajaa huomiota sekä kotimaassa että kotimaassa. kansainvälisesti viime vuosina.
UHMWPE-kuituvahvisteisten komposiittimateriaalien aksiaalinen puristuskyky on suhteellisen alhainen, ja jopa käsittelyn jälkeen sK66/epoksikomposiittimateriaalien aksiaalinen puristuslujuus on vain 54,4 MPa (sK66 on UHMWPE-kuidun kauppanimi). Kun näyte puristetaan 70%:iin lopullisesta kuormituksesta, plastinen muodonmuutos alkaa tapahtua ja kasvaa vähitellen, mikä johtaa leikkausvaurioon, kunnes näyte pettää, mutta ei jatka avautumista. Tällaisten materiaalien puristuksen epäonnistumisen päämekanismi on UHMWPE-kuitujen epävakaus puristuksen alaisena ja taivutusrajapinnan irtoaminen. Lisäksi UHMWPE-kuituvahvisteisten komposiittimateriaalien taivutuskyky on myös erittäin alhainen. Esimerkiksi käsitellyn SK66/epoksikomposiittimateriaalin suurin taivutuslujuus on vain 150 MPa, mikä on noin 1/7 vetolujuudesta. Kun puristetun osan kantokyky ylittää SK66-kuitujen puristuslujuuden taivutusmomentissa, kuidut muuttuvat epävakaiksi, mikä johtaa delaminaatioon; Vetoosa delaminoituu kuitujen ja hartsin irtoamisen vuoksi. Vika kerros kerrokselta, mikä lopulta johtaa sitkeän taivutuksen epäonnistumiseen. Taivutusdelaminaatio on tämän tyyppisen materiaalin tärkein taivutusvauriomekanismi. Xian Xingjuan ja muut tutkivat edelleen UHMWPE-kuituvahvisteisten komposiittimateriaalien murtolujuutta ja halkeamien leviämistä. He ottivat käyttöön kolmipisteen taivutuskuormitusmenetelmän, jossa näytteessä oli yksipuolinen lovi, ja loven pituuden (a) suhde näytteen leveyteen (w) oli 0,3. Murtumishalkeamien muodonmuutoksia ja etenemistä tarkkailtiin ja kuvattiin telemikroskoopilla. Kokeet ovat osoittaneet, että LDPE-matriisilla on suurempi murtolujuus kuin epoksimatriisilla, ja siksi se voi absorboida enemmän energiaa. Kun LDPE-matriisin taivutuskuorma saavuttaa kriittisen arvon, halkeaman kärki muuttuu passiiviseksi ja kuidut irtoavat ja muuttuvat valkoisiksi lähellä halkeaman leikkausaluetta. Jos käytetään yksisuuntaista UHMWPE-kuituvahvisteista hartsia, halkeamia ilmaantuu kohtisuoraan näytteen loven suuntaan nähden; Käyttämällä I-muotoista UHMWPE-kuitua kohtisuoraa kudottu kangasta hartsin tehostamiseksi, näytteen loven yläosassa voi tapahtua passivoitumista ja kertynyt plastinen muodonmuutos voi aiheuttaa mikrohalkeamia, joista tulee jännityskeskittymispisteitä ja johtaa muovin rikkoutumiseen.