Ce este fibra de aramidă?

În compozitele de inginerie, fibrele sintetice sunt una dintre cele mai comune aplicații. Unele tipuri de fibre sintetice pot fi denumite fibre de aramidă, fibră de carbon, fibră de sticlă etc. Dintre acestea, fibra de aramidă poate fi considerată unul dintre materialele remarcabile cu aplicații diverse. Când vorbesc despre fibra de aramidă, oamenii se gândesc adesea la unul dintre materialele de vârf din lumea fibrelor sintetice. Din punct de vedere al proprietăților, fibra de aramidă este o fibră cu rezistență ridicată la căldură și rezistență la tracțiune de multe ori mai mare decât alte materiale. Pentru a vizualiza mai bine fibra de aramidă, acesta este un material important pentru producerea de veste antiglonț, uniforme de pompieri, armuri sau veste de protecție pentru bicicliști datorită proprietăților de mai sus. Derulați mai jos pentru a actualiza mai multe informații utile despre acest material!

1. Ce este Fibra Aramidă?

Fibra de aramidă aparține grupului de fibre sintetice al căror nume complet este „poliamidă aromatică”. Au o formulă chimică similară cu nailonul, dar au în schimb lanțuri aromatice de carbon care fac proprietățile fibrelor de mătase aramidă semnificativ diferite. O fibră de poliamidă sintetică cu lanț lung servește ca agent de formare a filamentului în producția de fibre de aramidă, în care cel puțin 85% din legăturile amidice, (-CO-NH-) sunt atașate direct la două inele aromatice. Datorită orientării lanțurilor moleculare de-a lungul axei, legătura chimică a fibrelor aramide este mult mai mare decât cea a altor materiale. Rezistența fibrei de aramidă este de 5 până la 6 ori mai mare decât a sârmei de oțel, dar greutatea este de numai 1/5 din sârmă de oțel. Temperatura de topire a fibrei de aramid este destul de ridicată, până la peste 500 de grade Celsius, ceea ce poate fi considerat a avea performanțe foarte bune de rezistență la căldură. Aplicarea fibrei de aramidă este o piatră de hotar optică în industria militară, aerospațială și a materialelor de transport.

Fibra de aramidă se remarcă printre o serie de alte fibre cu avantajele tocmai menționate. Mulți producători preferă aramida datorită rezistenței sale chimice bune, alungirii mari și rezistenței excelente la impact și abraziune, care oferă investitorilor performanțe extrem de ridicate ale produsului. Producerea de produse folosind fibră de aramidă nu numai că îmbunătățește durabilitatea, ci și economisește greutatea, ajutând motorul să consume mai puțină energie, ceea ce înseamnă a aduce mai multe beneficii economice.

2. Ce tipuri de Fibră Aramidă?

Fibrele de aramidă sunt împărțite în două tipuri principale, după cum urmează:

2.1 Meta-aramidă

Meta-Aramid este o poliamidă aromatică și are o configurație de legătură chimică în zig-zag. Acest tip are avantaje precum stabilitate termică ridicată, rezistență bună la substanțe chimice și razele ultraviolete. În prezent, prețul meta-aramidei este mai mic decât al celorlalte tipuri din cauza diferențelor dintre unele proprietăți. Cu toate acestea, acest tip are o rezistență mai bună la căldură și este folosit ca material textil ignifug pentru pompieri.

2.2 Para-aramid

Spre deosebire de meta-aramid, profilele de legătură chimică ale fibrelor para-aramid sunt mai aliniate pe direcția lungă a fibrei. Acest tip are un preț mai mare datorită avantajelor sale remarcabile, cum ar fi durabilitatea mai mare, elasticitatea și rezistența remarcabilă la abraziune. Datorită acestui fapt, fibrele para-aramide sunt utilizate pe scară largă la realizarea panourilor portante, fibre de armare pentru structuri tehnice sau aplicații care necesită materiale cu rezistență ridicată la tracțiune.

În general, denumirile meta și para sunt folosite pentru a distinge diferențele în configurațiile lor obligatorii. Meta are o formă în zig-zag, în timp ce para are o linie mai dreaptă.

3. Caracteristicile fibrelor aramide?

3.1 Proprietăți chimice

Principala proprietate chimică a aramidei este că cele mai multe dintre ele conțin legături hidrofile. Cu toate acestea, produsele aramid au niveluri diferite de absorbție a umidității. În plus, fibrele aramide atunci când sunt expuse la razele UV la frecvențe înalte și pentru o perioadă prea lungă de timp pot provoca o reacție de oxidare. Acest lucru le poate determina să își schimbe culoarea.

3.2 Proprietăți termice

Fibrele de aramidă au o rezistență extrem de bună la căldură. Există multe studii care arată că atunci când este încălzit într-un mediu de 300 de grade Celsius, acest tip de material păstrează încă o durabilitate destul de mare de aproximativ 50 - 60%. Datorită proprietății speciale de cristalinitate ridicată, atunci când sunt expuse la temperaturi ridicate, fibrele de aramid se micșorează nesemnificativ.

3.3 Proprietăți mecanice

Fibra de aramidă are o rezistență la rupere de 5 ori mai mare decât oțelul, cu un indice de până la aproximativ 3045 MPa. Atunci când sunt supuse unei îndoiri puternice, fibrele de aramid prezintă o ductilitate excelentă, fără daune semnificative observate după un impact puternic cu o tensiune de aproximativ 0,3%. La temperaturi ridicate, această fibră prezintă încă o elasticitate extrem de bună. Acest tip de fibre poate fi ușor combinat cu alte materiale. De exemplu, fibra de aramidă poate fi combinată cu epoxid pentru a crea rezistență la apă sau combinată cu cauciuc pentru a spori flexibilitatea.

4. Aplicații cheie ale fibrei de aramidă?

Îmbrăcăminte de protecție împotriva incendiilor: datorită rezistenței excelente la căldură, țesăturile din fibre de aramidă sunt utilizate pe scară largă pentru a proiecta îmbrăcăminte de protecție pentru pompieri din haine, căști sau încălțăminte rezistente la căldură. Un exemplu tipic este îmbrăcămintea militară MIL-G-181188B.

Acționează ca un înlocuitor de azbest: după cum au subliniat multe avertismente, azbestul poate provoca o serie de boli grave atunci când este inhalat de oameni și este interzis în multe țări. În prezent, fibra de aramidă poate îndeplini pe deplin cerințele de înlocuire a acestui material și este complet sigură pentru sănătatea umană. Produse tipice, cum ar fi plăcuțe de frână, foi de acoperiș etc.

Producția de îmbrăcăminte de protecție: datorită durabilității sale excelente, rezistenței la abraziune și formabilității, fibrele de aramid sunt folosite pentru a produce armuri de protecție pentru sportivi, cicliști și sunt folosite și în armată.

Folosit ca cabluri pentru proiecte de inginerie: un exemplu tipic este turnul hidroelectric pentru Hydro Quebec, care folosește fibre de aramid ca conductori pentru montaj. Datorită alungirii sale mari la rupere.

Producția de echipamente sportive: exemple tipice sunt pânzele pentru bărci, materialele pentru coca bărcilor, schiurile, corzile de tenis, bețele de hochei etc.

Aplicațiile aramidei sunt foarte diverse, alte produse care pot fi menționate sunt anvelopele, fitilurile de incendiu, tamburele, sistemele de cabluri cu fibră optică, betonul armat cu fibră, carcasele motoarelor cu reacție, țevile termoplastice. armare, pânză pentru filtru de aer cald etc

5. Concluzie

În general, fibra de aramidă este unul dintre materialele care aduce beneficii atât utilizatorilor, cât și producătorilor. Produsele realizate din fibre de aramidă au fost întotdeauna însoțitoarele consumatorilor de mulți ani datorită durabilității lor perfecte. În plus, fibra de aramidă ajută producătorii să creeze efecte remarcabile ale produsului, eficiență ridicată, economisește combustibil de funcționare și aduce o eficiență economică bună întreprinderilor. Află mai multe despre o serie de articole diverse la EuroPlas pe tema materialelor pentru proiectul tău astăzi!