Polyetylénové vlákna s ultra vysokou molekulovou hmotnosťou (UHMWPE), tiež známe ako vlákna z polyetylénu s ultravysokým modulom (UHMPE) alebo polyetylénové vlákna s predĺženým reťazcom (ECPE), sú vláknami tretej generácie s vysokou pevnosťou a vysokým modulom, ktoré sa objavili na začiatku 90. rokov 20. storočia. Jeho relatívna molekulová hmotnosť sa pohybuje od 1 milióna do 6 miliónov a jeho molekulárny tvar je lineárna štruktúra s predĺženým reťazcom. Jeho orientácia je blízka 100% a jeho pevnosť je dnes najvyššia spomedzi vlákien s dobrými mechanickými vlastnosťami. Porovnanie výkonu s inými vláknami. Vlákna UHMWPE majú tiež vynikajúce vlastnosti, ako je odolnosť voči ultrafialovému žiareniu, chemická korózia, vysoká špecifická absorpcia energie, nízka dielektrická konštanta, vysoká priepustnosť elektromagnetických vĺn, nízky koeficient trenia a vynikajúca odolnosť proti nárazu a rezu. Vlákno UHMWPE je preto ideálnym materiálom na výrobu mäkkých nepriestrelných oblekov, neprepichovacích viest, ľahkých nepriestrelných prilieb, krytov radarov, nepriestrelného panciera pre nosičov peňazí, nepriestrelného pancierovania helikoptér, káblov lodí a zaoceánskych plavidiel, ľahkých vysokotlakových kontajnerov, leteckých konštrukcií komponenty, hlbokomorské klietky odolné voči vetru a vlnám, rybárske siete, pretekárske člny, plachetnice, lyžiarske sane atď. Vďaka vynikajúcemu výkonu a enormnému aplikačnému potenciálu vlákien UHMWPE sa vláknam UHMWPE a ich kompozitným materiálom dostalo širokej pozornosti na domácej pôde aj medzinárodne v posledných rokoch.
Axiálny kompresný výkon kompozitných materiálov UHMWPE vystužených vláknami je relatívne nízky a dokonca aj po úprave je pevnosť v axiálnom tlaku sK66/epoxidových kompozitných materiálov iba 54,4 MPa (sK66 je obchodný názov vlákna UHMWPE). Keď je vzorka stlačená na 70% konečného zaťaženia, začne sa vyskytovať plastická deformácia, ktorá sa postupne zväčšuje, čo vedie k porušeniu šmyku, až kým vzorka nezlyhá, ale neotvára sa ďalej. Hlavným mechanizmom zlyhania kompresie takýchto materiálov je nestabilita UHMWPE vlákien pri stlačení a uvoľnenie ohybového rozhrania. Okrem toho je ohybový výkon kompozitných materiálov vystužených vláknami UHMWPE tiež veľmi nízky. Napríklad najvyššia pevnosť v ohybe ošetreného SK66/epoxidového kompozitného materiálu je len 150 MPa, čo je asi 1/7 pevnosti v ťahu. Keď nosnosť stlačenej časti prekročí pevnosť v tlaku vlákien SK66 pod ohybovým momentom, vlákna sa stanú nestabilnými, čo vedie k delaminácii; Ťahová časť je delaminovaná v dôsledku uvoľnenia vlákien a živice. Porucha vrstva po vrstve, čo v konečnom dôsledku vedie k zlyhaniu tvárnym ohybom. Delaminácia ohybom je hlavným mechanizmom zlyhania ohybu tohto typu materiálu. Xian Xingjuan a ďalší ďalej študovali lomovú húževnatosť a šírenie trhlín kompozitných materiálov vystužených vláknami UHMWPE. Prijali metódu trojbodového ohybového zaťaženia s jednostranným zárezom na vzorke a pomer dĺžky zárezu (a) k šírke vzorky (w) bol 0,3. Deformácia a šírenie lomových trhlín boli pozorované a fotografované pomocou teleobjektívu. Experimenty ukázali, že LDPE matrica má vyššiu lomovú húževnatosť ako epoxidová matrica, a preto môže absorbovať viac energie. Keď ohybové zaťaženie matrice LDPE dosiahne kritickú hodnotu, hrot trhliny sa stane pasívnym a vlákna sa oddelia a zbelejú v blízkosti šmykovej oblasti trhliny. Ak sa použije jednosmerná živica vystužená vláknami UHMWPE, objavia sa trhliny kolmo na smer zárezu vo vzorke; Použitím ortogonálnej tkanej textílie z UHMWPE vlákna v tvare I na zlepšenie živice môže dôjsť k pasivácii v hornej časti zárezu vo vzorke a nahromadená plastická deformácia môže spôsobiť mikrotrhliny, ktoré sa stanú bodmi koncentrácie napätia a vedú k poškodeniu plastu.