聚酰亚胺纤维是与国民经济持续发展和国防安全密切相关的关键材料，是新一代战斗机等先进武器装备以及发展新型卫星、飞船等国防高技术必不可少的原材料。聚酰亚胺纤维具有超高强度、高模量、耐高温、耐酸碱、质量轻等优良性能，其强度是钢的5～6 倍，模量是钢丝或玻璃纤维的2～3 倍，韧性是钢丝的2 倍，而密度仅为钢丝的1/5 左右，密度比碳纤维低15%～20%，耐热稳定性超过350 ℃，是目前已经工业化的高分子材料中耐热氧化性最高的品种之一，掌握这类纤维的生产技术对国家安全和经济发展至关重要。
在国防和航天工业领域，高性能聚酰亚胺纤维可用于制造固体火箭发动机壳体，制造先进战斗机、运输机和航天器的机身、主翼、后翼等部件，可在地面武器系统、舰船、海陆空战斗武器减重等军控领域发挥重要作用。俄罗斯国利尔索特公司采用聚酰亚胺纤维与镀锡铜扁线混编，制备了轻质耐热电缆屏蔽护套，并将其成功应用于苏—系列战机和图—系列机型。据报道，将这种混编的屏蔽护套全部替代传统的多层屏蔽护套应用于苏—27和苏—30 战机时，整机可以减重500 kg，应用于图—154 飞机，可以减重1500 kg。
图10-5 高性能纤维/环氧树脂复合材料界面剪切强度、聚酰亚胺纤维与环氧树脂微脱粘实验的小球及界面处的SEM照片
复合材料是高强高模型纤维的重要应用领域，而复合材料中的增强体与基体的界面相互作用对于复合材料的综合性能及服役行为起到至关重要的作用。图10-5 给出了对位芳纶、杂环芳纶及高强型聚酰亚胺纤维分别与环氧树脂进行复合，通过微脱粘实验计算得到的界面剪切强度的数据，很明显，聚酰亚胺纤维/环氧树脂复合材料的界面剪切强度高达49.6 MPa，与对位芳纶/环氧树脂界面（28.8 MPa）和杂环芳纶/环氧树脂界面（37.5 MPa）形成鲜明对比。如图10-5（c）所示的SEM 照片更清晰显示了聚酰亚胺纤维与环氧树脂具有很好的界面相互作用。
要强调的是，广泛用作先进复合材料基体树脂的聚酰亚胺与该纤维增强体无疑均具有很好的界面亲和性，可进一步提升空间飞行器的服役能力。(www.xing528.com)
在当前国家安全形势日益严峻、科技发展日新月异的国际形势下，平流层飞艇和对流层飞艇在国家安全战略、社会发展、国民经济建设等多个层面起到至关重要的作用。飞艇关键技术涉及材料、控制、能源等多个学科，其中，作为艇囊主体结构的蒙皮材料开发是建设临近空间平流层飞艇平台的基础，也是当前的研发重点和难点。飞艇蒙皮材料结构复杂，主要由耐候层、阻氦层、承重层、粘接层等多层材料组成，其结构如图10-6 所示。其中，作为主结构的承力层几乎承受蒙皮材料的全部强力，是决定飞艇蒙皮服役性能的关键。飞艇蒙皮的承力层多采用轻量化、高强度、高模量、易弯折的高性能纤维编织而成。高性能聚酰亚胺纤维的耐紫外辐照稳定性、力学性能等特性非常突出，在平流层飞艇蒙皮材料领域必将发挥重要作用。
图10-6 平流层飞艇蒙皮结构示意图
聚酰亚胺纤维与其他高性能纤维相比，具有高热稳定性和弹性模量、耐辐射、极低吸水率和质量轻等优点，在核能工业、国防军工、航空航天、空间环境等领域具有良好的应用前景。此外，由聚酰亚胺纤维制成的特种纸，其综合性能优于芳纶纸，可用于绝缘等级为H 级、C 级的电动机和干式变压器。由聚酰亚胺纤维纸制备的蜂窝结构材料可应用于轻质雷达防护罩、机舱和航空航天轻质板材等（图10-7）。
图10-7 聚酰亚胺短纤维制备的耐高温滚筒和聚酰亚胺短切纤维/芳纶浆粕复合纸
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