Mitä on Kevlar?

Kevlar, syntynyt myöhäisillä 1960-luvuilla, on uusi korkeatekninen synteettinen kemiallinen materiaali. Sen erinomaisilla ominaisuuksillaan sitä pidetään yksi paras haumankestävistä materiaaleista, ja sillä on ollut hyviä sovellusmahdollisuuksia suojakentällä. Joten, mitä on Kevlar? Miksi sillä on niin vahva ballistinen suorituskyky? Mihin sitä käytetään yleensä arjessamme? Nämä kysymykset voidaan selittää aloittaen Kevlarin molekyyrirakenteesta ja haumankestovaiheista.

1. Kevlarin molekyyrirakenne

Kevlar kehitettiin alunperin Yhdysvaltojen DuPont-yhtiöltä. Se on korkeamolekulaarinen polymeeri, joka koostuu p-fenylenidiamiinista ja paraftaloyliloristeistä, ja sen kemiallinen nimi on polytereftaloyylitereftalamidi.

Sen molekyylimuoto on (C14H10O2N2)n, mikä tarkoittaa, että C14H10O2N2 toimii synteesiyksikönä. Yksiköt toistuvat ja sidotaan keskenään muodostaakseen ketjut, ja sitten nämä ketjut asettuvat rinnakkain muodostaakseen suuremman verkon vetyyhdisteiden avulla, mikä antaa materiaalille sen erittäin korkean vetovoiman.

Kevlarin molekyyliehto määrää, että sillä on vahva lämpö- ja tulinvastusuoja, ja sen hajotuspiste on niin korkea kuin 371 astetta. Se on myös kevyt painoinaan ja sen vetovoima on noin kahdeksankertainen verrattuna teräsliinaseokseen.

Kevlar-kuitoa valmistetaan yleensä kahdessa vaiheessa:

1) p-fenylenidiamiinin ja paraftaloyliloristein polymeroituminen muodostaakseen polytereftaloyylitereftalamidin (PPTA).

2) Dissolve the polymer chains in solvents and then these chains connect to each other by hydrogen bonds to form the final reticular fibers.

Kuten aiemmin mainittiin, Kevlar ei ole kova ballistinen materiaali, kuten keramiikka tai metallit, vaan sillä on suuri vahvuus, hyvä paksuus ja jännityksenvastus, jotka johtuvat tiivistyneistä kemiallisista sidosta molekyyleissä. Kun tapahtuu lyönti, kulokkaiden törmäyksen voima kevyen tason vastustuksesta muuttuu jännitysvoimaksi ja leikkausvoimaksi, jonka aikana kulokkaiden tuottama lyöntivoima hajautuu lyönnin pisteen ympärille, mikä vie suurimman osan liikemäärästä. Kevlarien käyttö suoja-alalla on huomattavasti parantanut erilaisten panssaroiden suoja-ominaisuuksia samalla, kun niiden paino on vähentynyt merkittävästi, mikä on suuri edistys suoja-alalla.

1. Kevlarien käyttö

Hyvällä lämpövastuksella, jännitysvastuksella ja korkealla vahvuudella Kevlar on saanut laajaa käyttöä erilaisten jokapäiväisten tuotteiden ja panssarilaitteiston valmistuksessa, kuten juomapuhurien, turvallisuusrenkaiden, laivojen kaapelien, radankilpailukostumien, pelastusmiesten tuliprotektiivisten vaatteiden, panssariveistosten, kovojen panssarilauttojen ja kinnekoiden valmistuksessa. Kevlarin käyttö on suuresti helpottanut elämäämme ja edistänyt valmistusteollisuuden kehitystä.

Kuitenkin Kevlarilla on myös kaksi vakavaa puutetta:

1) Herkkä UV-säteilylle. Se hajoaa aina, kun se altistelee UV-säteilylle.

2) Helposti hidrolysoituu, vaikka kuin kuiva ympäristössä, se kuitenkin vie ilman kosteutta ja hidrolysoituu vähitellen.

Siksi aramidilaitteita ei tulisi käyttää tai varastoida pitkään voimakkaassa UV-säteilyssä tai korkean kosteuden alaisena, koska niiden käyttöelämä lyhenee huomattavasti.

Yllä oleva on kaikki selventävä tieto Kevlarista. Jos jää vielä kysymyksiä, ota meihin yhteyttä.