Aramidfaser ist der generische Name einer Gruppe synthetischer Fasern. Die Fasern bieten eine Reihe von Eigenschaften, die sie besonders für Rüstungen, Kleidung und eine Vielzahl anderer Anwendungen nützlich machen. Die bekannteste Handelsmarke ist Kevlar ™, aber es gibt auch andere wie Twaron ™ und Nomex ™ in derselben breiten Familie.
Geschichte
Aramide haben sich aus Forschungen entwickelt, die bis zu Nylon und Nylon zurückreichen Polyester. Die Familie ist als aromatische Polyamide bekannt. Nomex wurde in den frühen 1960er Jahren entwickelt und seine Eigenschaften führten zu einer breiten Verwendung in Schutzkleidung, Isolierung und als Ersatz für Asbest. Weitere Forschungen mit diesem Meta-Aramid führten zu der Faser, die wir heute kennen Kevlar. Kevlar und Twaron sind Para-Aramide. Kevlar wurde von DuPont entwickelt und als Marke eingetragen und wurde 1973 im Handel erhältlich.
Die weltweite Produktion von Aramiden lag 2011 bei weit über 60.000 Tonnen, und die Nachfrage wächst stetig, da die Produktion steigt, die Kosten sinken und die Anwendungen erweitert werden.
Eigenschaften
Die chemische Struktur der Kettenmoleküle ist so, dass die Bindungen (größtenteils) entlang der Faserachse ausgerichtet sind, was ihnen eine hervorragende Festigkeit, Flexibilität und Abriebtoleranz verleiht. Mit ihrer hervorragenden Hitzebeständigkeit und geringen Entflammbarkeit sind sie insofern ungewöhnlich, als sie nicht schmelzen - sie beginnen sich lediglich zu zersetzen (bei etwa 500 Grad Celsius). Sie haben auch eine sehr geringe elektrische Leitfähigkeit, was sie zu idealen elektrischen Isolatoren macht.
Mit ihrer hohen Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel bieten die allseitigen „inerten“ Aspekte dieser Materialien eine hervorragende Vielseitigkeit für eine Vielzahl von Anwendungen. Der einzige Makel an ihrem Horizont ist, dass sie empfindlich gegenüber UV-Strahlen, Säuren und Salzen sind. Sie bauen auch statische Elektrizität auf, sofern sie nicht speziell behandelt werden.
Die hervorragenden Eigenschaften dieser Fasern bieten Vorteile, die sie für eine Vielzahl von Anwendungen ideal machen. Jedoch mit jedem VerbundwerkstoffEs ist wichtig, bei der Handhabung und Verarbeitung vorsichtig zu sein. Verwenden Sie Handschuhe, Masken usw. ist ratsam.
Anwendungen
Kevlars ursprüngliche Verwendung war die Verstärkung von Autoreifen, wo die Technologie immer noch dominiert, aber beim Transport werden die Fasern als Ersatz für Asbest verwendet - zum Beispiel in Bremsbelägen. Die wahrscheinlich bekannteste Anwendung ist der Körperschutz, aber andere Schutzanwendungen umfassen feuerfeste Anzüge für Feuerwehrleute, Helme und Handschuhe.
Ihr hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht macht sie attraktiv für die Verwendung als Verstärkung (zum Beispiel in Verbundwerkstoffen, insbesondere wenn die Biegetoleranz wichtig ist, wie z. B. Flugzeugflügel). Im Bau haben wir faserverstärkten Beton und thermoplastische Rohre. Korrosion ist ein Hauptproblem für teure Unterwasserpipelines in der Öl IndustrieDie thermoplastische Rohrtechnologie wurde entwickelt, um die Lebensdauer der Rohrleitungen zu verlängern und die Wartungskosten zu senken.
Aufgrund ihrer geringen Dehnungseigenschaften (typischerweise 3,5% Bruch), hohen Festigkeit und Abriebfestigkeit sind Aramidfasern ideal für Seile und Kabel und werden sogar zum Festmachen von Schiffen verwendet.
In der Sportarena sind Bowstrings, Tennisschlägersaiten, Hockeyschläger, Skier und Laufschuhe einige der Anwendungsbereiche für diese Hervorragende Fasern, mit Seglern, die die Vorteile von aramidverstärkten Rümpfen, Aramidlinien und Kevlar-Abnutzungsflecken an Ellbogen, Knien und Knien genießen Rücken!
Selbst in der Musikwelt machen sich Aramidfasern als Instrumentenrohre und Drumheads bemerkbar, wobei der Klang über Aramidfaser-Lautsprecherkegel übertragen wird.
Die Zukunft
Regelmäßig werden neue Anwendungen angekündigt, beispielsweise eine Hochleistungsschutzbeschichtung für raue Umgebungen, die Kevlar-Fasern in einen Ester einbettet. Dies ist ideal für die Beschichtung neuer Stahlrohrleitungen - zum Beispiel in Versorgungsunternehmen, in denen Wasserleitungen unterirdisch vergraben werden können und die Budgets die teureren thermoplastischen Alternativen nicht zulassen.
Mit verbesserten Epoxiden und anderen Harze eingeführt werden regelmäßig und angesichts der kontinuierlichen Steigerung der weltweiten Produktion von Aramiden in vielen Formen (Faser, Zellstoff, Pulver, gehackte Fasern und gewebte Matte) Der vermehrte Einsatz des Materials ist sowohl in seiner Rohform als auch in Verbundwerkstoffe.