Țesături din Fibră Aramidă

Fibra de aramidă, cunoscută pe deplin sub numele de „polifenilen tereftalamidă”, are proprietăți excelente, cum ar fi rezistență ultra-înaltă, modul înalt, rezistență la temperaturi ridicate, rezistență la acizi, rezistență la alcali, greutate ușoară etc. Fibra de aramidă a fost dezvoltată și comercializată cu succes de DuPont Kevlar Fabrics în anii 1960 al sec. Prin urmare, înainte de apariția fibrei de carbon, fibra de aramidă a ocupat întotdeauna piața fibrelor de înaltă performanță.

1/ Rezistență mare la impact și rezistență la fisuri

Fibra de aramidă are o rezistență excelentă la impact și, deoarece este dură și poate absorbi multă energie, nu se va crăpa sub presiune. Este utilizat pe scară largă pentru fabricarea de armuri pentru veste antiglonț, nave, caiace și piese de vehicule militare. Rezistența la impact a compozitului din fibră de aramidă este de 5 ori mai mare decât a compozitului din fibră de carbon (măsurată prin metoda impactului cu ciocan de cădere). Această capacitate extraordinară anti impact sau anti glonț este cauzată de formarea de lanțuri atomice lungi cu structură aramidă.

Având în vedere rezistența excelentă la impact, fibra de aramidă este utilizată pe scară largă pentru a face veste antiglonț și materiale pentru blindaje pentru tancuri în scopuri militare. Vesta antiglonț este de obicei făcută din zeci de straturi de aramidă (cum ar fi Kevlar) și include o placă ceramică între cele două straturi. Capacul de protecție folosit de unele vehicule blindate (cum ar fi tancul american M1) este realizat din material oțel aramid din oțel, care poate rezista rachetelor antitanc cu diametrul de 700 mm.

2／ Densitate scăzută/greutate redusă

Fibra de aramidă are o greutate foarte mică, ceea ce reprezintă un avantaj în fabricarea materialelor compozite. Deși compozitele din fibră de carbon sunt considerate a fi foarte ușoare, compozitele din fibră de aramidă sunt cu aproximativ 20% mai ușoare decât compozitele din fibră de carbon. Utilizarea țesăturii aramid în compozite poate crește rezistența la impact și rezistența la uzură și poate reduce greutatea componentelor compozite.

Densitatea fibrei de aramidă este de aproximativ 1,45 g/cm³, densitatea compozitului aramid/epoxidic este de aproximativ 1,3 g/cm³. Calculul se bazează pe rășină epoxidică și agent de întărire ~ 1,1 g/cm³ și tehnologia avansată utilizată în producția de materiale compozite, și anume preimpregnat în autoclav. Densitatea compozitelor din fibră de carbon, care sunt în general considerate a fi foarte ușoare, este aproape de 1,55 g/cm³. În general, compozitele din fibră de aramidă sunt cu 20% mai ușoare decât compozitele din fibră de carbon.

Cum se compară greutatea compozitelor din fibre de aramid și a metalelor? 2,7 g/cm pentru aluminiu ³, 4,5 g/cm pentru titan ³, 7,9 g/cm pentru oțel ³, Prin urmare, compozitele din fibre de aramidă sunt de 2 ori mai ușoare decât aluminiul, de 3 sau 4 ori mai ușoare decât titanul și de 6 ori mai ușoare decât oțelul .

3／ Rigiditate moderată, între fibra de sticlă și fibra de carbon

Compozitele din fibră de aramidă au o rigiditate mai mare decât compozitele din fibră de sticlă, dar și semnificativ mai mici decât compozitele din fibră de carbon. Fibrele de aramidă sunt asemănătoare fibrelor de carbon. Există multe tipuri de fibre, inclusiv fibre cu modul standard, mediu și înalt, care pot oferi rigiditate și rezistență diferite.

Rigiditatea diferitelor tipuri de fibre este următoarea:

Țesătură din fibră de sticlă - de la 72 GPa (sticlă E standard) la 87 GPa (țesătură de sticlă armată cu S);

Țesătură din fibră de carbon - de la 230GPa (Toray T300) la 588GPa (Toray HM grad M60J);

Țesătură aramidă - de la 96 GPa (Kevlar 129 pentru aramidă standard) la 186 GPa (Kevlar 149 pentru industria aeronautică/aviație).

În concluzie, rigiditatea compozitelor aramid realizate din țesături standard este cu 30-40 procente mai mare decât cea a compozitelor din fibră de sticlă și cu 50% mai mică decât cea a compozitelor din fibră de carbon

4/ Rezistenta la abraziune

Compozitele din fibră de aramidă au fost utilizate pe scară largă în piesele predispuse la uzură, cum ar fi plăcile de protecție pentru a proteja motoarele de curse. Aramida este de obicei folosită în industria de extracție (cum ar fi industria minieră) pentru a consolida cureaua de cauciuc a benzii transportoare și pentru a asigura o rezistență mai mare și rezistență la uzură. Potrivit producătorului de Kevlar, rezistența la uzură poate fi îmbunătățită cu 50-70 procente după armare. Datorită acestor caracteristici, materialul poate fi utilizat pentru materiale compozite și haine de lucru, cum ar fi mănuși de protecție rezistente la tăiere, folosind țesături aramid, cum ar fi Twaron sau Kevlar.

5/ Constanta dielectrica scazuta

Constanta dielectrică a materialului compozit din fibră de aramidă este de până la ~ 3,85 (10 GHz), asigurând performanța bună și puterea capacului/radomului de protecție aramidă care pătrunde semnalul. Această antenă este utilizată pe scară largă în scopuri militare, cum ar fi pe avioanele militare.

Fibră de aramidă utilizată în radomul militar

Carcasa/radomul din fibră aramidă compozită poate proteja antena împotriva deteriorării și poate asigura o performanță bună a semnalului. În schimb, compozitele din fibră de sticlă E oferă o permitivitate corespunzătoare cu 6,1 (10 GHz), rezultând o reducere cu 60% a puterii și performanței semnalului antenei. Pe lângă fibra de aramidă, se mai folosește și fibra de cuarț, iar constanta sa dielectrică este de 3,78 (10 GHz).

6/ Alte caracteristici

Fibra de aramidă are caracteristici de dilatare termică scăzută, care este foarte stabilă la temperaturi ridicate, aproape zero. Coeficientul de dilatare termică este ușor negativ, echivalent cu (- 2,4 x 10 ⁻ ⁶/ grad C). Fibra de aramidă este un bun izolator și nu conduce electricitatea.

O proprietate specială a compozitelor din fibre de aramidă este legată de absorbția vibrațiilor, astfel încât poate fi utilizată pentru fabricarea componentelor care suportă vibrațiile, cum ar fi componentele structurale de aeronave.

Aramida se poate țese cu fibră de carbon sau fibră de sticlă pentru a forma țesături aramid din fibră de carbon sau țesături aramid din fibră de sticlă care pot maximiza avantajele a 2 tipuri de fibre.

Tag-uri populare: țesături din fibre de aramid