Serat polietilen dengan berat molekul sangat tinggi (UHMWPE), juga dikenal sebagai serat polietilen modulus ultra tinggi (UHMPE) atau serat polietilen rantai panjang (ECPE), adalah serat modulus tinggi berkekuatan tinggi generasi ketiga yang muncul pada awal tahun 1990-an. Berat molekul relatifnya berkisar antara 1 juta hingga 6 juta, dan bentuk molekulnya adalah struktur rantai memanjang linier. Orientasinya mendekati 100%, dan kekuatannya adalah yang tertinggi di antara serat saat ini, dengan sifat mekanik yang baik. Perbandingan kinerja dengan serat lainnya. Serat UHMWPE juga memiliki sifat yang sangat baik seperti ketahanan terhadap radiasi ultraviolet, korosi kimia, penyerapan energi spesifik yang tinggi, konstanta dielektrik yang rendah, transmisi gelombang elektromagnetik yang tinggi, koefisien gesekan yang rendah, serta ketahanan benturan dan pemotongan yang luar biasa. Oleh karena itu, serat UHMWPE adalah bahan yang ideal untuk membuat pakaian antipeluru yang lembut, rompi anti tusuk, helm antipeluru ringan, penutup radar, pelindung antipeluru untuk pengangkut uang, pelindung antipeluru helikopter, kabel kapal dan kapal laut, wadah ringan bertekanan tinggi, struktur ruang angkasa. komponen, keramba tahan angin dan gelombang laut dalam, jaring ikan, perahu balap, perahu layar, kereta luncur ski, dll. Karena kinerja yang sangat baik dan potensi penerapan yang sangat besar dari serat UHMWPE, serat UHMWPE dan material kompositnya telah mendapat perhatian luas baik di dalam negeri maupun di dalam negeri. internasional dalam beberapa tahun terakhir.
Kinerja kompresi aksial material komposit yang diperkuat serat UHMWPE relatif rendah, dan bahkan setelah perawatan, kekuatan kompresi aksial material komposit sK66/epoksi hanya 54,4 MPa (sK66 adalah nama dagang serat UHMWPE). Ketika sampel dikompresi hingga 70% dari beban ultimit, deformasi plastis mulai terjadi dan secara bertahap meningkat, menyebabkan kegagalan geser hingga sampel gagal, namun tidak terus terbuka. Mekanisme utama kegagalan kompresi bahan tersebut adalah ketidakstabilan serat UHMWPE di bawah kompresi dan terlepasnya antarmuka lentur. Selain itu, kinerja lentur material komposit bertulang serat UHMWPE juga sangat rendah. Misalnya, kekuatan lentur tertinggi dari material komposit SK66/epoksi yang diberi perlakuan hanya 150MPa, yaitu sekitar 1/7 dari kekuatan tarik. Ketika kapasitas menahan beban bagian yang dikompresi melebihi kuat tekan serat SK66 akibat momen lentur, serat menjadi tidak stabil, menyebabkan delaminasi; Bagian tarik mengalami delaminasi karena terkelupasnya serat dan resin. Kegagalan lapis demi lapis, yang pada akhirnya mengakibatkan kegagalan lentur ulet. Delaminasi lentur adalah mekanisme kegagalan lentur utama dari bahan jenis ini. Xian Xingjuan dan yang lainnya mempelajari lebih lanjut ketangguhan patah dan perambatan retak bahan komposit yang diperkuat serat UHMWPE. Mereka mengadopsi metode pembebanan lentur tiga titik, dengan takik satu sisi pada sampel, dan rasio panjang takik (a) terhadap lebar sampel (w) adalah 0,3. Deformasi dan perambatan retakan patahan diamati dan difoto menggunakan mikroskop telefoto. Eksperimen menunjukkan bahwa matriks LDPE memiliki ketangguhan patah yang lebih tinggi dibandingkan matriks epoksi, sehingga dapat menyerap lebih banyak energi. Ketika beban lentur matriks LDPE mencapai nilai kritis, ujung retakan menjadi pasif, dan serat terlepas dan berubah warna menjadi putih di dekat area geser retakan. Jika resin yang diperkuat serat UHMWPE searah digunakan, retakan akan muncul tegak lurus terhadap arah takik pada sampel; Dengan menggunakan kain tenun ortogonal serat UHMWPE berbentuk I untuk meningkatkan resin, pasivasi dapat terjadi di bagian atas takik sampel, dan akumulasi deformasi plastis dapat menyebabkan retakan mikro, menjadi titik konsentrasi tegangan dan menyebabkan kegagalan plastis.