Polyetylenová vlákna s ultra vysokou molekulovou hmotností (UHMWPE), známá také jako vlákna z polyetylenu s ultravysokým modulem (UHMPE) nebo polyetylenová vlákna s prodlouženým řetězcem (ECPE), jsou třetí generací vysokopevnostních vláken s vysokým modulem, která se objevila na počátku 90. let. Jeho relativní molekulová hmotnost se pohybuje od 1 milionu do 6 milionů a jeho molekulární tvar je lineární struktura prodlouženého řetězce. Jeho orientace se blíží 100 % a jeho pevnost je dnes nejvyšší mezi vlákny, s dobrými mechanickými vlastnostmi. Srovnání výkonu s jinými vlákny. Vlákna UHMWPE mají také vynikající vlastnosti, jako je odolnost vůči ultrafialovému záření, chemické korozi, vysoká specifická absorpce energie, nízká dielektrická konstanta, vysoká propustnost elektromagnetických vln, nízký koeficient tření a vynikající odolnost proti nárazu a řezání. Proto je vlákno UHMWPE ideálním materiálem pro výrobu měkkých neprůstřelných obleků, vest odolných proti bodnutí, lehkých neprůstřelných přileb, krytů radarů, neprůstřelných pancířů pro nosiče peněz, neprůstřelných pancířů vrtulníků, kabelů lodí a zaoceánských plavidel, lehkých vysokotlakých kontejnerů, leteckých konstrukcí komponenty, hlubokomořské klece odolné proti větru a vlnám, rybářské sítě, závodní čluny, plachetnice, lyžařské sáně atd. Díky vynikajícímu výkonu a obrovskému aplikačnímu potenciálu vláken UHMWPE se vlákna UHMWPE a jejich kompozitní materiály těší široké pozornosti jak v tuzemsku, tak i v zahraničí. mezinárodně v posledních letech.
Axiální kompresní výkon kompozitních materiálů UHMWPE vyztužených vlákny je relativně nízký a i po úpravě je pevnost v axiálním tlaku sK66/epoxidových kompozitních materiálů pouze 54,4 MPa (sK66 je obchodní název vlákna UHMWPE). Když je vzorek stlačen na 70% mezního zatížení, začne docházet k plastické deformaci, která se postupně zvyšuje, což vede k porušení smykem, dokud vzorek selže, ale nepokračuje v otevírání. Hlavním mechanismem porušení tlaku u takových materiálů je nestabilita UHMWPE vláken při stlačení a oddělení ohybového rozhraní. Kromě toho je ohybový výkon kompozitních materiálů vyztužených vlákny UHMWPE také velmi nízký. Například nejvyšší pevnost v ohybu upraveného SK66/epoxidového kompozitního materiálu je pouze 150 MPa, což je asi 1/7 pevnosti v tahu. Když únosnost stlačené části překročí pevnost v tlaku vláken SK66 pod ohybovým momentem, vlákna se stanou nestabilními, což vede k delaminaci; Tažná část je delaminována v důsledku oddělení vláken a pryskyřice. Porucha vrstva po vrstvě, což nakonec vede k porušení tvárným ohybem. Delaminace ohybem je hlavním mechanismem porušení ohybem tohoto typu materiálu. Xian Xingjuan a další dále studovali lomovou houževnatost a šíření trhlin kompozitních materiálů vyztužených vlákny UHMWPE. Přijali metodu tříbodového zatěžování ohybem s jednostranným vrubem na vzorku a poměr délky vrubu (a) k šířce vzorku (w) byl 0,3. Deformace a šíření lomových trhlin byly pozorovány a fotografovány pomocí teleobjektivu. Experimenty ukázaly, že matrice LDPE má vyšší lomovou houževnatost než matrice epoxidová, a proto může absorbovat více energie. Když ohybové zatížení matrice LDPE dosáhne kritické hodnoty, hrot trhliny se stane pasivním a vlákna se oddělí a zbělají v blízkosti smykové oblasti trhliny. Pokud se použije jednosměrná pryskyřice vyztužená vlákny UHMWPE, objeví se trhliny kolmo ke směru zářezu ve vzorku; Při použití ortogonální tkané tkaniny UHMWPE ve tvaru I ke zvýšení pryskyřice může dojít k pasivaci v horní části zářezu ve vzorku a nahromaděná plastická deformace může způsobit mikrotrhliny, které se stanou body koncentrace napětí a mohou vést k porušení plastu.