电缆新材料-聚脲涂料

我们这一次要说的材料，一般会在007之类的电影里出现，就是防弹涂料。顾名思义，这种涂料，只要涂在衣服上，就能具备防弹的功能。

2020年8月17日，中国人民解放军陆军工程学院的一个研究团队，在《国防科技》杂志上发表了一篇论文。他们正在研究的防弹涂料叫聚脲涂料。

在研究中，他们把这种材料涂在钢板上，测试防弹效果。结果证明，用5.8毫米口径的步枪进行射击，4毫米厚的裸钢板可以被轻松射穿，但是在钢板上涂了这种防弹涂料以后，防弹效果就大幅提升。

我们先来认识一下这个材料。

聚脲材料，可以说是一种既冷门又热门的材料。为什么这么说呢？“冷门”很好理解，只有极少数职业会对防弹材料有刚需，而且因为防弹材料的敏感性，对它的研究很多时候都不是在公开条件下进行的。所以，普通人对这些材料的认知，远远落后于这些材料的实际发展进程。在它成为热门之前，可能已经度过了漫长的冷门期。

我们得仔细看看聚脲涂料的结构。聚脲的脲，是指含有尿素基团的有机物。尿素是我们身体中很多氨基酸的代谢物，结构非常简单，但它的结构中有碳和氮的连接，碳和氮之间的结合力非常强，强到不可思议的程度。

你也许知道，金刚石是最硬的天然材料，那范围再扩大一些，包括人工材料，那么你知道目前人类已知的最硬材料是什么吗？

是氮化碳晶体，它就是由碳原子和氮原子交错结合成的物质，它有好几种不同的结构，其中有一种就比金刚石的硬度还要大，排名第一。硬度和强度这两个参数虽然并不一样，但本质上都是因为分子内部的结合力非常强。

而在聚脲材料中，聚脲分子就像是一条长长的锁链，锁链的核心就是尿素基团，和氮化碳一样靠碳氮连接，它的强度可想而知。这些长链分子按照不同的方向堆砌起来，就成为聚脲材料了。

好，我们现在知道，聚脲涂料是一种强度超高的材料。

有人可能会说，防弹材料一般都是军用材料，和我们电缆离着太远了。说得有道理，但我愿意来举个反例.

比如凯夫拉就是最好的例子，它最初也是防弹材料，但现在在电缆领域已经大量应用，而且应用的范围和成熟度不断增加. 从防弹衣到电缆的加强层，这中间，大概经过了半个世纪的时间。之前没有得到广泛应用，就是因为凯夫拉那时只用于少数国家的军队装备，并且受制于各类禁运条约，专业人员都很难知道它的特性。

所以，这类涉及到军用的材料，往往都会经历一个长期不为人所知的冷门阶段。当它成为热门的时候，往往都是很多年后，而且部队中已有了其他替代品。军用的聚脲涂料也是这样，关于它的研究也很有限，并且大多发表在很冷门的期刊上。

但是，为什么说聚脲涂料也很热门呢？

2016年，关于聚脲涂料的视频开始在网上出现。有人把它涂在西瓜上，再把西瓜从高空扔下，结果西瓜竟然弹了几下，并没有破裂。还有其他的视频，用的是鸡蛋，也可以做出同样的效果。

这种神奇的视频广泛流传，很多人根本不相信，认为这是假视频。但是，它是一种真实存在的聚脲涂料，发明它的公司是美国Line-X公司。通过网络传播，这种黑科技涂料在几年内赚足了眼球。

这种材料的特点在于高强度和高韧性，那它在电缆领域的应用前沿在哪里呢？

1 在抗冲击、泥沙冲刷、拖拽、刮摩、高频振动领域

比如，像核电厂、化工厂、水坝以及一些高层建筑，都需要很强的抗震能力，防止在遇到地震等灾害的时候发生危险，施加防冲击涂料的电缆就可以立竿见影地提高抗震能力。

2 在极端气候环境，如强烈风吹日晒雨淋、耐酸碱、耐高温高寒、耐水耐油领域

比如，这种材料作为涂料，已经应用在京沪高铁的山东段和江苏段上。高铁所处的环境，强烈的风吹日晒，有时候可能还要面临泥沙的冲刷或者极度低温的考验。再加上火车以三百公里以上的时速通过，这都不是一般的涂料能应付的场合。虽然不是直接应用于电缆领域，但我们可以假想一下，如果把这种涂料施加于电缆表面，效果也会很好.

脑洞暂时先开这么大，一个新材料的应用，一定离不开行业内外技术人员不断的探索和创新，也许它会为电缆行业带来变革，也许不会，但作为电缆从业者，时刻保持开放，保持好奇心和勇于实践的能力，一定会为行业发展做出贡献.