ŠťavnatýVlákno je skratka aromatického polyamidového vlákna. Existujú dva hlavné typy: jedným je vlákno polyparafenylén tereftalamid (PPDA), ako je Kevlar -šťavnatý1414 atď.; Druhým sú vlákna polyparabenamidu (PBA), ako napríklad Kevlar - 29, Aramid 14 atď. Kevlar - 49 je organické vlákno, ktoré spoločnosť DuPont v Spojených štátoch úspešne vyvinula na konci 60. rokov a komercializovala sa v 70. rokoch 20. storočia. Jedná sa o nový typ materiálu s vynikajúcimi vlastnosťami, ako je vysoká pevnosť, vysoký modul, vysoký odpor odporu a nízka hustota. Kevlar - 49 vlákien sa používajú hlavne v kompozitných materiáloch, ako sú letectvo, letectvo, stavba lodí, zdravotnícke vybavenie a športové výrobky. Vďaka vynikajúcemu výkonu a osobitosti rozsahu aplikácií bude pole aplikácie naďalej propagované.
Mechanické vlastnosti aramid vlákniny sa líšia od iných organických vlákien, jeho pevnosť v ťahu a počiatočný modul sú vysoké, ale jej predĺženie je nízke. Aramid Fiber má vynikajúce mechanické vlastnosti medzi organickými vláknami. Molekulárny reťazec aramid sa skladá z benzénových krúžkov a amidových skupín usporiadaných podľa určitých pravidiel. Polohy amidových skupín sú všetky v priamej polohe benzénového kruhu, takže tento polymér má dobrú pravidelnosť, čo vedie k vysokému stupňu kryštalinity aramidového vlákna. Tento tuhý agregovaný molekulárny reťazec je vysoko orientovaný v osi vlákna a atómy vodíka na molekulárnom reťazci sa spoja s karbonylovými skupinami amidových párov na iných molekulárnych reťazcoch za vzniku vodíkových väzieb, čím sa vytvorí horizontálne spojenie medzi polymérnymi molekulami.
Je tiež zrejmé, že kompozity Kevlar - 49 a Kevlar 1414 majú významné výhody oproti kompozitom zosilneným sklenenými vláknami, pokiaľ ide o hustotu a pevnosť. Okrem toho, pri testovaní Kevlar - 49 a Kevlar 1414 jednosmerných kompozitov v napätí sú krivky napätia - kmeň pred získanou zlomeninou priame čiary, ale v kompresných testoch sú elastické pri nízkych napätí a sú elastické pri vysokých napätí. Je to plasticita. Jedinečné kompresné vlastnosti kompozitných materiálov Kevlar - 49 a aramid Fiber 1414 sú veľmi podobné húževnatosti kovov a za určitých podmienok majú určitý význam aplikácie.
ŠťavnatýVlákna a iné organické vlákna sa dajú ľahko prepletať do rôznych tkanín ako sklenené vlákna. Použitie týchto tkanín prináša veľké pohodlie do formovacieho procesu kompozitných materiálov a aramidové strižové vlákna sa používajú hlavne na posilnenie termoplastických kompozitov na zlepšenie lámavej pevnosti termoplastických kompozitov. Termoplastické kompozity s krátkym vlákninou sú spôsobené hlavne extrakciou krátkych vlákien z materiálu matrice. Ak je obsah vlákna relatívne malý, ťažná matrica sa môže vyrobiť z tvrdého kompozitného materiálu. Keď sa obsah vlákna zvyšuje, podľa toho sa zvyšuje húževnatosť kompozitu. Podľa správ o údajoch, keď maticový materiál obsahuje 20% aramidové vlákno, môžu sa mechanické vlastnosti kompozitného materiálu výrazne zlepšiť.
Tlakový výkonaramidové kompozityje chudobný, asi polovica kompozitov sklenených vlákien. Ak sa pridá ďalšie vlákno na výrobu hybridného kompozitného materiálu, jeho kompresívny výkon sa môže výrazne vylepšiť. Pretože koeficienty tepelnej expanzie aramidových vlákien a uhlíkových vlákien sú veľmi blízko, tieto dva vlákna sú zvlášť vhodné na miešanie v rôznych rozmeroch. Kompozitný materiál zmiešaný s aramidovými vláknami a grafitom môže prekonať hlavné nevýhody drahých grafitových kompozitných materiálov a náhle zlomeniny v dôsledku zlej húževnatosti. Zmiešané použitie aramidových vlákien a sklenených vlákien môže prekonať nevýhodu zlej tuhosti kompozitných materiálov sklenených vlákien. Pri stretnutí so špeciálnymi účelmi existuje veľa spôsobov, ako kombinovať a používať kompozitné materiály, ktoré sa dajú primerane zladiť podľa požiadaviek na použitie.
Okrem toho môže miešanie aramid vlákniny s uhlíkom, bórom a ďalšími vláknami s vysokým modulom získať pevnosť v tlaku potrebnú pre štruktúru aplikácie a jeho jedinečný výkon je neprekonaný inými materiálmi zosilnenými vláknami. Napríklad hybridný materiál zložený z 50% aramidovej vlákniny a 50% vysokej - uhlíkovej vlákniny a epoxidovej živice má ohybovú pevnosť viac ako 620 MPa. Nárazová pevnosť hybridného kompozitného materiálu je asi 2 -násobok účinnosti uhlíkových vlákien s vysokou - pevnosť použitá samostatne. Ak sa v kombinácii použije grafitové vlákno s vysokým modulom, dôraz sa výrazne zlepší.
Čas príspevku: júl - 03 - 2023