Aramidfiberstoffer

Aramidfiber, fullt kjent som "polyfenylentereftalamid", har utmerkede egenskaper som ultrahøy styrke, høy modul, høy temperaturbestandighet, syrebestandighet, alkaliresistens, lett vekt osv. Aramidfiber ble vellykket utviklet og kommersialisert av DuPont Kevlar Fabrics på 1960-tallet. Derfor, før fremveksten av karbonfiber, har Aramid-fiber alltid okkupert fibermarkedet med høy ytelse.

1/ Høy slagfasthet og sprekkmotstand

Aramidfiber har utmerket slagfasthet, og fordi det er tøft og kan absorbere mye energi, vil det ikke sprekke under trykk. Det er mye brukt til å produsere rustning for skuddsikre vester, skip, kajakker og militære kjøretøydeler. Slagmotstanden til aramidfiberkompositt er 5 ganger større enn karbonfiberkompositt (målt ved slaghammerslagmetode). Denne ekstraordinære antistøt- eller antikuleevnen er forårsaket av dannelsen av lange atomkjeder med aramidstruktur.

I lys av den utmerkede slagfastheten, er aramidfiber mye brukt til å lage skuddsikre vester og tankpansermaterialer til militære formål. Den skuddsikre vesten er vanligvis laget av dusinvis av lag med aramid (som Kevlar), og inkluderer en keramisk plate mellom de to lagene. Beskyttelsesdekselet som brukes av noen pansrede kjøretøy (som amerikansk M1-tank) er laget av stål-aramidstålmateriale, som kan motstå antitankmissiler med en diameter på 700 mm.

2／ Lav tetthet/lav vekt

Aramidfiber har svært lav vekt, noe som er en fordel ved fremstilling av komposittmaterialer. Selv om karbonfiberkompositter anses å være veldig lette, er aramidfiberkompositter omtrent 20 prosent lettere enn karbonfiberkompositter. Bruk av aramidstoff i kompositter kan øke slagfasthet og slitestyrke, og redusere vekten av komposittkomponenter.

Tettheten til aramidfiber er ca. 1,45 g/cm³, tettheten til aramid/epoksykompositt er ca. 1,3 g/cm³. Beregningen er basert på epoksyharpiks og herdemiddel~1,1g/cm³ og den avanserte teknologien som brukes i produksjon av komposittmaterialer, nemlig autoklav prepreg. Tettheten til karbonfiberkompositter, som generelt anses å være svært lette, er nær 1,55 g/cm³. Generelt er aramidfiberkompositter 20 prosent lettere enn karbonfiberkompositter.

Hvordan sammenligne vekten av aramidfiberkompositter og metaller? 2,7 g/cm for aluminium ³, 4,5 g/cm for titan ³, 7,9 g/cm for stål ³. Derfor er aramidfiberkompositter 2 ganger lettere enn aluminium, 3 eller 4 ganger lettere enn titan og 6 ganger lettere enn stål .

3／ Moderat stivhet, mellom glassfiber og karbonfiber

Aramidfiberkompositter har høyere stivhet enn glassfiberkompositter, men også betydelig lavere enn karbonfiberkompositter. Aramidfibre ligner på karbonfibre. Det finnes mange typer fibre, inkludert standard-, medium- og høymodulfibre, som kan gi ulik stivhet og styrke.

Stivheten til forskjellige typer fibre er som følger:

Glassfiberstoff - fra 72 GPa (standard E-glass) til 87 GPa (S-forsterket glassstoff);

Karbonfiberstoff - fra 230GPa (Toray T300) til 588GPa (Toray HM klasse M60J);

Aramidstoff - fra 96GPa (Kevlar 129 for standard aramid) til 186GPa (Kevlar 149 for fly-/luftfartsindustrien).

Avslutningsvis er stivheten til aramidkompositter laget av standardstoffer 30-40 prosent høyere enn for glassfiberkompositter og 50 prosent lavere enn for karbonfiberkompositter

4/ Slitasjemotstand

Aramidfiberkompositter har blitt mye brukt i slitasjeutsatte deler, for eksempel glideplater for å beskytte racermotorer. Aramid brukes vanligvis i utvinningsindustrien (som gruveindustrien) for å forsterke gummibeltet på transportbåndet og sikre høyere styrke og slitestyrke. I følge Kevlar-produsenten kan slitestyrken forbedres med 50-70 prosent etter forsterkning. På grunn av disse egenskapene kan materialet brukes til komposittmaterialer og arbeidsklær, for eksempel skjærebestandige vernehansker ved bruk av aramidstoffer, som Twaron eller Kevlar.

5/ Lav dielektrisk konstant

Den dielektriske konstanten til aramidfiberkomposittmateriale er så lav som ~3,85 (10 GHz), noe som sikrer god ytelse og styrken til signalgjennomtrengende aramidbeskyttelsesdeksel/radom. Denne antennen er mye brukt til militære formål, for eksempel på militære fly.

Aramidfiber brukt i militær radom

Aramidfiberkompositthuset/radomen kan beskytte antennen mot skade og sikre god signalytelse. I motsetning til dette gir E-glassfiberkompositter en permittivitet tilsvarende 6,1 (10 GHz), noe som resulterer i en 60 prosent reduksjon i antennesignaleffekt og ytelse. I tillegg til aramidfiber brukes også kvartsfiber, og dens dielektriske konstant er 3,78 (10 GHz).

6/ Andre funksjoner

Aramidfiber har lave termiske ekspansjonsegenskaper, som er veldig stabile ved høye temperaturer, nesten null. Den termiske ekspansjonskoeffisienten er svakt negativ, tilsvarende (- 2,4 x 10 ⁻ ⁶/ grad C). Aramidfiber er en god isolator og leder ikke strøm.

En spesiell egenskap til aramidfiberkompositter er relatert til vibrasjonsabsorpsjon, så den kan brukes til å produsere vibrasjonsbærende komponenter, for eksempel strukturelle flykomponenter.

Aramid kan veve med karbonfiber eller glassfiber for å danne karbonfiberaramidstoff eller glassfiberaramidstoff som kan maksimere fordelene med 2 typer fiber.

Populære tags: aramidfiberstoffer