Ien fan 'e fjouwer hege prestaasjesvezels: Aramidevezel

Technology Press

Ien fan 'e fjouwer hege prestaasjesvezels: Aramidevezel

Aramidefaser, koart foar aromaatyske polyamidefaser, wurdt neamd as ien fan 'e fjouwer hege prestaasjesfezels dy't prioriteit krije foar ûntwikkeling yn Sina, tegearre mei koalstofvezel, ultra-heech molekulêr gewicht polyetyleenfaser (UHMWPE), en basaltfezel. Lykas gewoan nylon heart aramidefaser ta de famylje fan polyamidefasers, mei amidebannen yn 'e haadmolekulêre keten. It wichtichste ferskil leit yn 'e binding: de amidebannen fan nylon binne ferbûn mei alifatyske groepen, wylst aramidebannen konjugearre binne mei benzeenringen. Dizze spesjale molekulêre struktuer jout aramidefaser in ekstreem hege assterkte (>20cN/dtex) en modulus (>500GPa), wêrtroch it it foarkarsmateriaal is foar it fersterkjen fan high-end kabels.

1

Soarten Aramidfaser

Aramidefaseromfettet benammen folslein aromatyske polyamidevezels en heterosyklyske aromatyske polyamidevezels, dy't fierder kinne wurde kategorisearre yn ortho-aramide, para-aramide (PPTA), en meta-aramide (PMTA). Under dizze binne meta-aramide en para-aramide dejingen dy't yndustrialisearre binne. Fanút in molekulêre struktuerperspektyf leit it wichtichste ferskil tusken dizze twa yn 'e posysje fan it koalstofatoom yn' e benzeenring dêr't de amidebining oan ferbûn is. Dit strukturele ferskil liedt ta wichtige ferskillen yn meganyske eigenskippen en termyske stabiliteit.

2

Para-Aramide

Para-aramide, of poly(p-fenyleentereftalamide) (PPTA), ek wol bekend yn Sina as Aramid 1414, is in lineêr heechpolymeer mei mear as 85% fan syn amidebannen direkt keppele oan aromaatyske ringen. De meast kommersjeel suksesfolle para-aramideprodukten binne DuPont's Kevlar® en Teijin's Twaron®, dy't de wrâldmerk dominearje. It wie de earste fezels dy't ea produsearre waard mei in floeibere kristallijne polymeerspinoplossing, en luts in nij tiidrek fan hege prestaasjes synthetyske fezels yn. Wat meganyske eigenskippen oanbelanget, kin de treksterkte 3.0-3.6 GPa berikke, de elastyske modulus 70-170 GPa, en de ferlinging by breuk 2-4%. Dizze útsûnderlike skaaimerken jouwe it ûnferfangbere foardielen yn optyske kabelfersterking, ballistyske beskerming en oare fjilden.

Meta-Aramide

Meta-aramide, of poly(m-fenyleen isoftalamide) (PMTA), ek wol bekend yn Sina as Aramid 1313, is in liedende organyske fezels dy't bestand binne tsjin hege temperatueren. De molekulêre struktuer bestiet út amidegroepen dy't meta-fenyleenringen ferbine, en in zigzag lineêre keten foarmje dy't stabilisearre is troch sterke yntermolekulêre wetterstofbiningen yn in 3D-netwurk. Dizze struktuer jout de fezels poerbêste flammefertraging, termyske stabiliteit en strielingsresistinsje. In typysk produkt is DuPont's Nomex®, mei in Limiting Oxygen Index (LOI) fan 28–32, in glêsoergongstemperatuer fan sawat 275 °C, en in trochgeande tsjinsttemperatuer boppe 200 °C, wêrtroch't it in soad brûkt wurdt yn brânbestindige kabels en isolaasjematerialen foar hege temperatueren.

Útsûnderlike eigenskippen fan aramidefaser

Aramidefaser biedt ultrahege sterkte, hege modulus, waarmtebestriding, soer- en alkalibestriding, leech gewicht, isolaasje, ferâlderingsbestriding, lange libbensduur, gemyske stabiliteit, gjin smelte drippen by ferbaarning, en net-giftige gasútstjit. Fanút in kabeltapassingsperspektyf prestearret para-aramide better as meta-aramide yn termyske wjerstân, mei in trochgeande tsjinsttemperatuerberik fan -196 oant 204 °C en gjin ûntbining of smelten by 500 °C. De meast opmerklike eigenskippen fan para-aramide omfetsje ultrahege sterkte, hege modulus, waarmtebestriding, gemyske wjerstân en lege tichtheid. De sterkte is mear as 25 g/dtex - 5 oant 6 kear dy fan heechweardige stiel, 3 kear dy fan glêstried, en twa kear dy fan heechsterkte nylon yndustrieel garen. De modulus is 2-3 kear dy fan stiel of glêstried en 10 kear dy fan heechsterkte nylon. It is twa kear sa sterk as stieltried en waacht mar sawat 1/5 safolle, wêrtroch it benammen geskikt is foar gebrûk as fersterking yn optyske kabels, ûnderseekabels en oare high-end kabeltypen.

Mechanyske eigenskippen fan aramidefaser

Meta-aramide is in fleksibel polymeer mei in hegere breksterkte as gewoane polyester, katoen of nylon. It hat in hege ferlingingssnelheid, in sêft gefoel, goede spinberens, en kin produsearre wurde ta koarte fezels of filamenten fan ferskate denier. It kin spûn wurde ta stoffen en non-wovens mei standert tekstylmasines en ferwurke wurde om te foldwaan oan 'e beskermjende kleanbehoeften fan ferskate yndustryen. Yn elektryske isolaasje falle de flammefertragende en waarmtebestindige eigenskippen fan meta-aramide op. Mei in LOI grutter as 28 sil it net trochgean mei baarnen nei't it de flam ferlitten hat. Syn flammebestindigens is yntrinsyk oan syn gemyske struktuer, wêrtroch it permanint flammefertragend is - resistint tsjin prestaasjeferlies troch waskjen of langduorjend gebrûk. Meta-aramide hat poerbêste termyske stabiliteit, mei trochgeand gebrûk by 205 °C en sterke behâld fan sterkte sels by temperatueren boppe 205 °C. Syn ûntbiningstemperatuer is heech, en it smelt of drip net by hege temperatueren, en begjint pas boppe 370 °C te karbonisearjen. Dizze eigenskippen meitsje it ideaal foar isolaasje en fersterking yn kabels mei hege temperatuer of brânbestindige kabels.

Gemyske stabiliteit fan aramidefaser

Meta-aramide hat poerbêste wjerstân tsjin de measte gemikaliën en konsintrearre anorganyske soeren, hoewol it gefoelich is foar konsintrearre swevelsoeren en salpetersûren. It hat ek goede alkaliwjerstân by keamertemperatuer.

Stralingsresistinsje fan Aramidfaser

Meta-aramide toant útsûnderlike strielingsresistinsje. Bygelyks, ûnder langere bleatstelling oan 1.2×10⁻² W/cm² ultraviolet ljocht en 1.72×10⁸ rad gammastrielen, bliuwt syn sterkte net feroare. Dizze útsûnderlike strielingsresistinsje makket it foaral geskikt foar kabels dy't brûkt wurde yn kearnsintrales en romtefarderskippen.

Duorsumens fan Aramidfaser

Meta-aramide toant ek poerbêste slijt- en gemyske wjerstân. Nei 100 waskbeurten behâldt stof makke fan yn eigen lân produsearre meta-aramide mear as 85% fan syn oarspronklike skuorsterkte. Yn kabeltapassingen soarget dizze duorsumens foar lange-termyn meganyske en elektryske prestaasjestabiliteit.

Tapassingen fan Aramidfaser

Aramidefaser wurdt in soad brûkt yn 'e Sineeske loftfeart-, auto-, elektromechanyske, bou- en sportyndustry fanwegen syn poerbêste meganyske eigenskippen, hege temperatuerresistinsje en gemyske stabiliteit. It wurdt beskôge as in wichtich materiaal foar de takomstige ûntwikkeling fan hege prestaasjesyndustry. Benammen aramide spilet in ûnferfangbere rol op it mêd fan kommunikaasjekabels, stroomkabels, hege temperatuerresistinte kabels, ûnderseekabels en spesjaliteitskabels.

Loftfeart en militêre fjilden

Aramidefaser hat in lege tichtheid, hege sterkte en poerbêste korrosjebestriding. It wurdt breed tapast yn strukturele komponinten fan loftfearttugen, lykas raketmotorbehuizingen en breedbân-radomestrukturen. De gearstalde materialen litte poerbêste ympaktbestriding en elektromagnetyske weagentransparânsje sjen, wêrtroch it gewicht fan fleantugen signifikant ferminderet en de feiligens ferbetteret. Yn 'e ferdigeningssektor wurdt aramide brûkt yn kûgelfrije festen, helmen en eksploazjebestindige konteners, wêrtroch it in liedend materiaal is foar de folgjende generaasje lichtgewicht militêre beskerming.

Bou- en ferfierfjilden

Yn 'e bouyndustry wurdt aramidefaser brûkt foar strukturele fersterking en brêgekabelsystemen fanwegen syn lichtgewicht, fleksibiliteit en korrosjebestriding. It is foaral effektyf yn it fersterkjen fan unregelmjittige struktueren. Yn ferfier wurdt aramide tapast yn bânkoordstoffen foar auto's en fleantugen. Aramide-fersterke bannen biede hege sterkte, lekbestindigens, waarmtebestriding en lange libbensdoer, en foldogge oan 'e prestaasjeeasken fan moderne hege-snelheidsauto's en fleantugen.

Elektryske, elektroanyske en kabelyndustry

Aramidefaser hat benammen promininte tapassingen yn 'e elektryske, elektroanika- en tried- en kabelproduksjesektor, benammen yn 'e folgjende gebieten:

Treksterkte-eleminten yn optyske kabels: Mei hege treksterkte en modulus tsjinnet aramidefaser as it treksterkte-elemint yn kommunikaasje-optyske kabels, en beskermet delikate optyske fezels tsjin deformaasje ûnder spanning en soarget foar stabile sinjaaloerdracht.

Fersterking yn kabels: Yn spesjaliteitskabels, ûnderseekabels, stroomkabels en kabels dy't temperatuerbestindig binne, wurdt aramide faak brûkt as in sintraal fersterkingselemint of pânserlaach. Yn ferliking mei metalen fersterking biedt aramide superieure sterkte by in leger gewicht, wêrtroch't de treksterkte en meganyske stabiliteit fan 'e kabel sterk ferbettere wurdt.

Isolaasje en flammefertraging: Aramide-kompositen hawwe poerbêste diëlektryske en termyske stabiliteit. Se wurde in soad brûkt yn kabelisolaasjelagen, flammefertragende mantels en halogeenfrije, reekarme mantels. Aramidepapier wurdt, nei't it impregnearre is mei isolearjende lak, kombinearre mei natuerlike glimmer foar gebrûk yn motors en transformators dy't bestand binne tsjin hege temperatueren.

Brânbestindige en spoarferfierkabels: De ynherinte flamresistinsje en waarmtetolerânsje fan aramidefaser meitsje it ideaal foar gebrûk yn skipskabels, spoarferfierkabels en brânbestindige kabels fan kearnkwaliteit, wêr't feiligensnormen strang binne.

EMC en lichtgewicht: Aramide's poerbêste elektromagnetyske transparânsje en lege diëlektryske konstante meitsje it geskikt foar EMI-ôfskermingslagen, radarradomes en opto-elektronyske yntegraasjekomponinten, wat helpt om de elektromagnetyske kompatibiliteit te ferbetterjen en it systeemgewicht te ferminderjen.

Oare applikaasjes

Troch syn hege aromatyske ringynhâld biedt aramidefaser útsûnderlike gemyske stabiliteit en korrosjebestriding, wêrtroch't it geskikt is foar marinetouwen, oaljeboarkabels en optyske kabels foar overheadtransmisje yn rûge omjouwings. It wurdt ek in soad brûkt yn premium sportapparatuer, beskermjende gear en remblokken foar auto's, en wurdt hieltyd faker oannaam as in miljeufreonlik alternatyf foar asbest yn ôfslutings- en isolaasjetapassingen, termyske isolaasjepanielen en oare ôfslutingskomponinten, wêrtroch sawol prestaasjes as miljeufeiligens wurde garandearre.


Pleatsingstiid: 31 july 2025