Apa itu Kevlar?

Kevlar, dilahirkan pada akhir 1960-an, adalah serat sintetik teknologi tinggi yang baru. Dengan sifat-sifat yang unggul, ia telah dianggap sebagai salah satu bahan peluru tembus ideal, dan mendapat aplikasi yang baik dalam bidang perlindungan. Jadi, apa itu Kevlar? Mengapa ia memiliki prestasi balistik yang begitu kuat? Apa saja biasanya digunakan dalam kehidupan kita? Penjelasan untuk soalan-soalan ini harus bermula dengan struktur molekul dan prinsip peluru tembus Kevlar.

1. struktur molekul Kevlar

Kevlar pada asalnya dikembangkan oleh Syarikat DuPont di Amerika Syarikat. Ia adalah polimer molekul tinggi yang terdiri daripada p-fenilenediamin dan paraftaloil klorida, dengan nama kimia polytereftaloyl tereftalamid.

Rumus molekulnya ialah (C14H10O2N2)n, yang bermaksud C14H10O2N2 memainkan peranan sebagai unit sintesis. Unit-unit ini berulang dan saling mengikat untuk membentuk rantai, kemudian rantai-rantai ini menyusun selari satu sama lain untuk membentuk jaringan yang lebih besar melalui ikatan hidrogen, yang memberikan bahan ini kekuatan tarikan super tinggi.

Struktur molekul Kevlar menentukan bahawa ia mempunyai ketahanan panas dan api yang kuat dengan titik lebur sebanyak 371 darjah. Ia juga ringan dan mempunyai kekuatan tarikan kira-kira 8 kali lebih dari wayar keluli.

Serat Kevlar biasanya diproduksi dalam dua langkah:

1) Polimerisasi p-fenilenediamin dan paraftaloil klorida untuk membentuk polytereftaloyl tereftalamid (PPTA).

2) Larutkan rantai polimer dalam pelarut dan kemudian rantai-rantai ini akan saling menghubungkan satu sama lain melalui ikatan hidrogen untuk membentuk serat jaringan akhir.

Seperti yang disebutkan sebelumnya, berbeza dengan bahan balistik keras seperti keramik dan logam, Kevlar mempunyai kekuatan tinggi, ketangkasan yang besar dan perlawanan tarikan disebabkan oleh ikatan kimia rapat di antara molekul. Apabila impak berlaku, daya tabrakan peluru terhadap lapisan serat akan menjadi daya regangan dan daya gunting, semasa itu daya impak yang dihasilkan oleh peluru boleh disebar kepada kawasan sekeliling titik impak, mengikuti penggunaan sebahagian besar tenaga kinetik. Penggunaan Kevlar dalam bidang perlindungan telah meningkatkan prestasi pelindung bagi pelbagai produk anti-peluru, sambil mengurangkan beratnya secara drastik, yang merupakan kemajuan besar dalam bidang perlindungan.

1. Penggunaan Kevlar

Dengan ketahanan panas yang baik, perlawanan terhadap regangan dan kekuatan tinggi, Kevlar telah digunakan secara meluas dalam pembuatan pelbagai produk kehidupan harian dan peralatan antibalang, seperti sedak minuman, sarung tangan keselamatan, kabel untuk kapal, pakaian balapan, pakaian pelindung haba untuk pemadam dalam kehidupan harian, rompi antibalang, pelat armor keras dan topi dalam bidang tentera. Penggunaan Kevlar telah sangat memudahkan hidup kita dan mendorong kemajuan dalam industri pembuatan.

Namun, Kevlar juga mempunyai dua kelemahan fatal:

1) Rentan terhadap cahaya ultraviolet. Ia sentiasa mengalami degradasi apabila terpapar kepada cahaya ultraviolet.

2) Mudah hidrolisis, walaupun dalam persekitaran kering, ia masih akan menyerap kelembapan dari udara dan secara beransur-ansur mengalami hidrolisis.

Oleh itu, peralatan aramid tidak boleh digunakan atau disimpan dalam persekitaran dengan cahaya ultraviolet kuat dan kelembapan tinggi untuk tempoh yang lama, atau hayat perkhidmatannya akan sangat berkurangan.

Di atas adalah semua penjelasan bagi Kevlar. Jika masih ada soalan, sila hubungi kami.