Mikä on Kevlar?

Kevlar, syntynyt 1960-luvun lopulla, on uusi korkean teknologian synteettinen kuitu. Erinomaisten ominaisuuksiensa ansiosta sitä on pidetty yhtenä ihanteellisena luodinkestävänä materiaalina, ja se on saanut hyvän sovelluksen suoja-alalla. Joten mikä on Kevlar? Miksi sillä on niin vahva ballistinen suorituskyky? Mihin sitä yleensä käytetään elämässämme? Näiden kysymysten selittäminen kannattaa aloittaa Kevlarin molekyylirakenteesta ja luodinkestävästä periaatteesta.

1. Kevlarin molekyylirakenne

Kevlarin kehitti alun perin yhdysvaltalainen DuPont Company. Se on suurimolekyylinen polymeeri, joka koostuu p-fenyleenidiamiinista ja paraftaloyylikloridista ja jonka kemiallinen nimi on polytereftaloyylitereftalamidi.

Sen molekyylikaava on (C14H10O2N2)n, mikä tarkoittaa, että C14H10O2N2 toimii synteesiyksiköinä. Yksiköt toistuvat ja sidotaan yhteen muodostaen ketjuja, ja sitten nämä ketjut asettuvat rinnakkain toistensa kanssa muodostaen isomman verkon vetysidoksilla, mikä antaa materiaalille sen erittäin suuren vetolujuuden.

Kevlarin molekyylirakenne määrittää, että sillä on vahva lämmönkestävyys ja tulenkestävyys, jonka sulamispiste on jopa 371 astetta. Se on myös kevyt ja sen vetolujuus on noin 8 kertaa suurempi kuin teräslangan.

Kevlar-kuitua valmistetaan yleensä kahdessa vaiheessa:

1) P-fenyleenidiamiinin ja paraftaloyylikloridin polymerointi polytereftaloyylitereftalamidin (PPTA) muodostamiseksi.

2) Liuota polymeeriketjut liuottimiin ja sitten nämä ketjut liittyvät toisiinsa vetysidoksilla muodostaen lopulliset verkkokuidut.

Kuten aiemmin mainittiin, toisin kuin kovat ballistiset materiaalit, kuten keramiikka ja metallit, Kevlarilla on korkea lujuus, suuri sitkeys ja vetolujuus johtuen molekyyleissä olevien kemiallisten sidosten läheisestä sitoutumisesta. Kun isku tapahtuu, luotien törmäysvoimat kuitukerrosta vastaan ​​kehittyvät vetovoimaksi ja leikkausvoimaksi, jonka aikana luotien tuottama iskuvoima voi haihtua iskupisteen kehälle suurimman osan liike-energian kulutuksen jälkeen. . Kevlarin sovellus suoja-alalla on parantanut huomattavasti eri luodinkestävän tuotteen suojakykyä ja samalla vähentänyt niiden painoa huomattavasti, mikä on suuri edistysaskel suoja-alalla.

1. Kevlarin sovellus

Kevlarilla on hyvä lämmönkestävyys, jännityskestävyys ja korkea lujuus, ja sitä on käytetty laajalti erilaisten arkielämän tuotteiden ja luodinkestävän laitteiden, kuten juomapillien, turvakäsineiden, laivojen kaapelien, kilpa-asujen, palomiesten lämpösuojavaatteiden valmistuksessa. jokapäiväisessä elämässä luodinkestävät liivit, kovat panssarilevyt ja kypärät armeijassa. Kevlarin sovellus on helpottanut elämäämme suuresti ja edistänyt valmistusteollisuuden kehitystä.

Kevlarilla on kuitenkin myös kaksi kohtalokasta puutetta:

1) altis ultraviolettivalolle. Se hajoaa aina altistuessaan ultraviolettivalolle.

2) Helppo hydrolysoida, vaikka kuivassa ympäristössä, se silti imee kosteutta ilmasta ja hydrolysoituu vähitellen.

Siksi aramidilaitteita ei tule käyttää tai säilyttää ympäristössä, jossa on voimakas ultraviolettivalo ja korkea kosteus pitkään aikaan, tai sen käyttöikä lyhenee huomattavasti.

Yllä on kaikki selvennykset Kevlarista. Jos sinulla on vielä kysyttävää, ota meihin yhteyttä.