Aramid szálas szövetek

Az aramidszál, amely teljes egészében "polifenilén-tereftalamid" néven ismert, kiváló tulajdonságokkal rendelkezik, mint például ultranagy szilárdság, nagy modulus, magas hőmérséklet-állóság, savállóság, lúgállóság, könnyű tömeg stb. Az aramidszálat a DuPont Kevlar Fabrics sikeresen fejlesztette ki és hozta forgalomba az 1960-as években. Ezért a szénszál megjelenése előtt az Aramid szál mindig is elfoglalta a nagy teljesítményű szálak piacát.

1/ Nagy ütésállóság és repedésállóság

Az aramidszál kiváló ütésállósággal rendelkezik, és mivel szívós és sok energiát képes elnyelni, nem reped meg nyomás alatt. Széles körben használják golyóálló mellények, hajók, kajakok és katonai járműalkatrészek páncélzatának gyártására. Az aramidszálas kompozit ütésállósága 5-szöröse a szénszálas kompoziténak (ejtőkalapácsos ütési módszerrel mérve). Ezt a rendkívüli ütés- vagy golyóálló képességet a hosszú, aramid szerkezetű atomláncok kialakulása okozza.

Tekintettel a kiváló ütésállóságra, az aramidszálat széles körben használják golyóálló mellények és harckocsipáncél anyagok előállításához katonai célokra. A golyóálló mellény általában több tucat réteg aramidból (például kevlárból) készül, és a két réteg között kerámialemez is található. Egyes páncélozott járművek (például amerikai M1 harckocsi) védőburkolata acél aramid acél anyagból készül, amely 700 mm átmérőjű páncéltörő rakétáknak ellenáll.

2／ Alacsony sűrűség/kis súly

Az aramidszál nagyon kis súlyú, ami előnyt jelent a kompozit anyagok gyártásánál. Bár a szénszálas kompozitokat nagyon könnyűnek tekintik, az aramidszálas kompozitok körülbelül 20 százalékkal könnyebbek, mint a szénszálas kompozitok. Az aramid szövet kompozitokban való használata növelheti az ütésállóságot és a kopásállóságot, valamint csökkentheti a kompozit alkatrészek súlyát.

Az aramidszál sűrűsége körülbelül 1,45 g/cm³, az aramid/epoxi kompozit sűrűsége körülbelül 1,3 g/cm³. A számítás alapja az epoxigyanta és a térhálósító ~1,1g/cm³, valamint a kompozit anyagok gyártásában használt fejlett technológia, nevezetesen az autokláv prepreg. Az általában nagyon könnyűnek tartott szénszálas kompozitok sűrűsége megközelíti az 1,55 g/cm³-t. Az aramidszálas kompozitok általában 20 százalékkal könnyebbek, mint a szénszálas kompozitok.

Hogyan lehet összehasonlítani az aramidszálas kompozitok és a fémek tömegét? 2,7 g/cm alumínium ³, 4,5 g/cm titán ³, 7,9 g/cm acél ³ esetében, ezért az aramid szálas kompozitok kétszer könnyebbek, mint az alumínium, 3-4-szer könnyebbek a titánnál és 6-szor könnyebbek, mint az acél .

3／ Mérsékelt merevség az üvegszál és a szénszál között

Az aramidszálas kompozitok merevsége nagyobb, mint az üvegszálas kompozitoké, de lényegesen kisebb, mint a szénszálas kompozitoké. Az aramid szálak hasonlóak a szénszálakhoz. Sokféle szál létezik, beleértve a szabványos, közepes és nagy modulusú szálakat, amelyek különböző merevséget és szilárdságot biztosítanak.

A különböző típusú szálak merevsége a következő:

Üvegszálas szövet - 72 GPa-tól (standard E-üveg) 87 GPa-ig (S-erősítésű üvegszövet);

Szénszálas szövet - 230 GPa-tól (Toray T300) 588 GPa-ig (Toray HM M60J osztály);

Aramid szövet - 96 GPa-tól (Kevlar 129 szabványos aramidhoz) 186 GPa-ig (Kevlar 149 repülőgép-/repülési iparhoz).

Összefoglalva, a szabványos szövetekből készült aramid kompozitok merevsége 30-40 százalékkal nagyobb, mint az üvegszálas kompozitoké és 50 százalékkal alacsonyabb, mint a szénszálas kompozitoké

4/ Kopásállóság

Az aramidszálas kompozitokat széles körben alkalmazzák a kopásnak kitett alkatrészekben, például a versenymotorok védelmére szolgáló csúszólemezekben. Az aramidot általában a kitermelő iparban (például a bányászatban) használják a szállítószalag gumiszalagjának megerősítésére, valamint a nagyobb szilárdság és kopásállóság biztosítására. A Kevlar gyártója szerint a kopásállóság 50-70 százalékkal javítható a megerősítés után. Ezen jellemzők miatt az anyag használható kompozit anyagokhoz és munkaruhákhoz, például vágásálló védőkesztyűkhöz, amelyek aramid szöveteket használnak, mint például a Twaron vagy a Kevlar.

5/ Alacsony dielektromos állandó

Az aramid szálas kompozit anyag dielektromos állandója már ~3,85 (10 GHz), biztosítva a jeláthatoló aramid védőburkolat/radóm jó teljesítményét és erősségét. Ezt az antennát széles körben használják katonai célokra, például katonai repülőgépeken.

Katonai radomban használt aramidszál

Az aramidszálas kompozit ház/rádóm megvédheti az antennát a sérülésektől és jó jelteljesítményt biztosít. Ezzel szemben az E-üvegszálas kompozitok 6,1-nek (10 GHz-nek) megfelelő permittivitást biztosítanak, ami 60 százalékkal csökkenti az antenna jelteljesítményét és teljesítményét. Az aramidszálon kívül kvarcszálat is használnak, melynek dielektromos állandója 3,78 (10 GHz).

6/ Egyéb jellemzők

Az aramidszál alacsony hőtágulási jellemzőkkel rendelkezik, ami nagyon stabil magas hőmérsékleten, majdnem nulla. A hőtágulási együttható enyhén negatív, egyenértékű (- 2,4 x 10 ⁻ ⁶/°C). Az aramidszál jó szigetelő, és nem vezet áramot.

Az aramidszálas kompozitok speciális tulajdonsága a rezgéselnyeléshez kapcsolódik, így felhasználható vibrációt hordozó alkatrészek, például repülőgép szerkezeti elemek gyártására.

Az aramid szénszálas vagy üvegszálas szövéssel szénszálas aramidszövetet vagy üvegszálas aramidszövetet képezhet, amely maximalizálja a 2 fajta szál előnyeit.

Népszerű tags: aramidszálas szövetek