ما هو كيفلر؟

كيفلر ، المولود في أواخر الستينيات ، هو ألياف تركيبية جديدة عالية التقنية. مع الخصائص الممتازة ، فقد تم اعتبارها واحدة من المواد المثالية المضادة للرصاص ، واكتسبت تطبيقًا جيدًا في مجال الحماية. إذن ، ما هو كيفلر؟ لماذا لديها مثل هذا الأداء الباليستي القوي؟ ما الذي يستخدم عادة في حياتنا؟ يجب أن يبدأ شرح هذه الأسئلة بالبنية الجزيئية لـ Kevlar ومبدأ الرصاص.

1. البنية الجزيئية للكيفلر

تم تطوير Kevlar في الأصل بواسطة شركة DuPont في الولايات المتحدة. إنه بوليمر جزيئي عالي يتكون من p-phenylenediamine و paraphthaloyl chloride ، مع اسم كيميائي لـ polyterephthaloyl terephthalamide.

الصيغة الجزيئية لها هي (C14H10O2N2)n، وهذا يعني أن C14H10O2N2 يلعب دور وحدات التركيب، حيث تتكرر الوحدات وترتبط ببعضها البعض لتكوين سلاسل، ثم تصطف هذه السلاسل بالتوازي مع بعضها البعض لتكوين شبكة أكبر بواسطة الروابط الهيدروجينية، وهذا ما يعطي المادة قوتها العالية جدًا في الشد.

يحدد التركيب الجزيئي لـ Kevlar أنه يتمتع بمقاومة قوية للحرارة ومقاومة للحريق مع نقطة انصهار تصل إلى 371 درجة. كما أنه خفيف الوزن وقوة شد تزيد بحوالي 8 مرات عن تلك الموجودة في السلك الفولاذي.

عادة ما يتم تصنيع ألياف كيفلر بخطوتين:

1) بلمرة البارافينيلين ديامين وكلوريد البارافثاليل لتكوين بولي تيريفثاليل تيريفثالاميد (PPTA).

2) إذابة سلاسل البوليمر في المذيبات ثم ترتبط هذه السلاسل مع بعضها البعض بواسطة الروابط الهيدروجينية لتكوين الألياف الشبكية النهائية.

كما ذكرنا سابقًا ، على عكس المواد الباليستية الصلبة مثل السيراميك والمعادن ، تتمتع Kevlar بقوة عالية وصلابة كبيرة ومقاومة شد بسبب الترابط الوثيق للروابط الكيميائية في الجزيئات. عندما يحدث التأثير ، ستتطور قوى تصادم الرصاص مع طبقة الألياف إلى قوة شد وقوة قص ، والتي يمكن خلالها تبديد قوة التأثير الناتجة عن الرصاص إلى محيط نقطة التأثير ، بعد استهلاك معظم الطاقة الحركية . لقد أدى تطبيق Kevlar في مجال الحماية إلى تحسين الأداء الوقائي للعديد من المنتجات المضادة للرصاص بشكل كبير ، مع تقليل وزنها بشكل كبير ، وهو تقدم كبير في مجال الحماية.

1. تطبيق كيفلر

بفضل المقاومة الجيدة للحرارة ومقاومة التوتر والقوة العالية ، تم استخدام Kevlar على نطاق واسع في تصنيع العديد من منتجات الحياة اليومية ومعدات واقية من الرصاص ، مثل قش المشروبات وقفازات الأمان وكابلات السفن وبدلات السباق والملابس الواقية الحرارية لرجال الإطفاء في الحياة اليومية ، والسترات الواقية من الرصاص ، والسترات الواقية من الرصاص والخوذات في الجيش. لقد سهل تطبيق Kevlar حياتنا إلى حد كبير وعزز التقدم في الصناعة التحويلية.

ومع ذلك ، لدى Kevlar أيضًا عيبان قاتلان:

1) عرضة للأشعة فوق البنفسجية. يتدهور دائمًا عند تعرضه للأشعة فوق البنفسجية.

2) سهل التحلل المائي، حتى في البيئة الجافة، فإنه سيظل يمتص الرطوبة في الهواء ويتحلل تدريجيًا.

لذلك، لا ينبغي استخدام معدات الأراميد أو تخزينها في بيئة ذات ضوء فوق بنفسجي قوي ورطوبة عالية لفترة طويلة، وإلا فإن عمرها الافتراضي سوف ينخفض ​​بشكل كبير.

أعلاه كل التوضيحات المتعلقة بالكيفلار. إذا كان لديك أي أسئلة أخرى، فلا تتردد في الاتصال بنا.