Кевларът е изключително издръжлива материя. Използва се навсякъде, където се изисква надеждна защита от удари и високи температури. Якостните показатели на материала са 5-10 пъти по-високи от тези на стоманата. В същото време е лек и гъвкав.

Описание

Небоядисаната кевларена тъкан е светложълта. Може да има права, сатенена, вафлена или плетена тъкан. За какъв материал става въпрос, можете да видите на снимката:

Кевларените влакна са получени сравнително наскоро. Това се случи през 1964 г. в Америка. Голямата химическа компания DuPont произвежда продукт, наречен "Kevlar". Първоначално се използва като армираща (подсилваща) добавка в композитни материали.

Кевларът е използван за направата на кордонни нишки за автомобилни гуми, защита на кабели, предпазващи ги от разтягане и скъсване. Нов поглед към продукта след изследване, проведено в края на 70-те години на миналия век. Оказа се, че тъканта Kevlar има висока устойчивост на куршуми и против счупване и може да се използва за бронежилетки.

Малко хора знаят, че кевларът е създаден от жена - химикът Стефани Луиз Куолек.

Състав и производство на плата

Кевларът е синтетичен материал. Това е арамидна тъкан, тоест получава се от арамид, специален ароматен полиамид.

Състав - 100% арамид.

Този полиамид се характеризира с дълга верига от амидни връзки. Най-малко 85% от тях са прикрепени към два ароматни пръстена, което осигурява висока енергия на дисоциация и термична стабилност.

Необходимо е да се прави разлика между арамидни влакна пара-арамиди, мета-арамиди, полиамидни съполимери. Кевларът е пара-арамид, произведен от терефталоил хлорид и парафенилендиамин с помощта на разтвор на калциев хлорид и N-метилпиролидон.

Получаването на материал се състои от следните стъпки:

  1. Синтез и изолиране на полимер в разтворител с водно утаяване.
  2. Изплакнете и подсушете.
  3. Приготвяне на разтвор за отливане с помощта на силни киселини.
  4. Оформяне на нишки (влакна) чрез прокарване през финери.
  5. Измиване във вода от следи от киселини, изсушаване.

Впоследствие конци, панделки, тъкани се получават от кевларови влакна. Материята се нарича кевлар. Свойствата му зависят от дебелината, вида на тъкането, покритието.

За да увеличи устойчивостта на топлина, кевларът е покрит с алуминий.В резултат на това придобива висока устойчивост на топлинно излъчване и пръски горещ метал (те буквално се търкалят от тъканта). Материалът не гори и не се топи при контакт с повърхности, чиято температура е до 500 градуса.

Характеристики

Високата якост не е единственото предимство на кевлара. Спецификации на тъканта Kevlar:

  • Висока якост - издържа натоварване до 600 килограма на квадратен милиметър.
  • Топлоустойчив - издържа на температури до 430-450 градуса.
  • Лек - един метър плат тежи около 50-60g.
  • Има ниска електропроводимост.
  • Дебелина - от 0.1 до 0.65 мм.
  • Ширина - от 10 мм до 150 см.
  • Тегло - 36-300g/m2
  • Устойчив на удари, динамични натоварвания, порязвания.
  • Устойчив на корозия, органични разтворители.
  • Устойчив на мухъл и микроорганизми, не гние.
  • Не гори, не се топи и не дими при контакт с огън - издържа на контакт с открит огън до 50 секунди.
  • Става още по-силен на студ - издържа на изключително ниски температури - до -200 градуса.
  • Пропусклив за въздух и влага.
  • Гъвкав. За разлика от стъклените и въглеродните влакна, кевларените влакна са еластични.
  • Сравнително меки и удобни.

Тестове за сила:

Материалът не е без недостатъци:

  • Кевларът е чувствителен към вода и слънце. Когато е мокро, защитните свойства на тъканта се влошават значително (загубата на якост може да бъде 20-30%).След изсъхване се възстановяват. Със слънчевата светлина ситуацията е по-лоша. Тъканта старее и се рони. За да компенсира този недостатък, за бронежилетките се използва втори слой плат, който осигурява надеждна защита от слънцето и водата.
  • Сложността на работата с плат. Високоякостният кевлар изисква специален инструмент. Във фабриката тъканта се изрязва с помощта на лазер или пулверизиран режещ инструмент. При шиене на дрехи се използват игли от закалена стомана и специални ножици с подсилени остриета и микрозъбци. За улесняване на плъзгането и защита от корозия върху стоманата е нанесено специално покритие. Тъканта Kevlar се протрива на срезовете, така че краищата са защитени със специална залепваща лента.
  • Висока цена. Цената на тъканта Kevlar започва от $30 на линеен метър.

Приложение

Кевларът е широко използван. Почти от самото начало на индустриалното производство (1970 г.) той започва да се използва в различни области: автомобилостроене и самолетостроене, корабостроене, ракетна наука и др.

Къде кевларът е търсен днес:

  • Производство на автомобилни и велосипедни гуми, тежкотоварни кабели, резби, сапани.
  • Като усилващ компонент в композитни материали.
  • Създаване на бронирано оборудване за военни, полицаи, войници от специалните части (бронежилетки, маски, балаклави).
  • Производство на леки балистични материали.
  • Предпазни елементи на облекло за туризъм и спорт, стелки за обувки устойчиви на пробиване, ръкавици, които предпазват от порязвания и в същото време не нарушават чувствителността на ръцете.
  • Производство на платна за яхти.
  • Спортна екипировка: леки лодки и гребла, ски, каски, сноуборд.
  • Производство на музикални инструменти: здрави и гъвкави струни, акустични конуси за високоговорители за предаване на ниски и средни честоти.
  • Настройка на състезателни автомобили: аеродинамични комплекти за тяло, седалки, силови структури.
  • Производство на протези (повишаване на износоустойчивостта на краката и други части).

Кевларите често се комбинират с други полимери за създаване на нови високотехнологични материали. Те намират приложение в определени области. Например лекият карбон-кевлар се използва за направата на корпусите на високоскоростни яхти.

Говорейки конкретно за тъканта Kevlar, тя се използва главно за създаване на гащеризони за представители на опасни професии: пилоти, стоманодобивници, пожарникари, военни. Използва се за правене на вложки на раменете и лактите на униформата на мотоциклетисти, за укрепване на маските на фехтовачи. Те също така правят смесени тъкани с кевлар за шиене на здрави якета, панталони, гащеризони и костюми.

Дрехите, изработени от кевларен плат, правят своя носител буквално неуязвим. Според изследвания костюмите, съставени от слоеве плат и пластмаса, са най-защитни.

Въпроси и отговори

Въпрос: Какви са аналозите на тъканта Kevlar?

Отговор: Най-близките аналози на Kevlar са Twaron, SVM и Terlon. Те също се извличат от пара-арамид и имат почти идентични свойства.

Въпрос: От колко грижи се нуждае тъканта Kevlar?

Отговор: Грижата за продукта е лесна, но е важно да се вземат предвид характеристиките на материала. Тъканта трябва да се пази от силна слънчева светлина. Може също да загуби сила при продължително излагане на температури над 250 градуса (около половината за 70 часа). Не може да се мие твърде често (по-добре е изобщо да не се мие). Също така не използвайте химикали за почистване.

Тъканта Kevlar е пара-арамидна тъкан, която подчертава здравината и устойчивостта на разкъсване. Термичното съпротивление е изместено на заден план, но все още е на доста високо ниво.Материалът се използва в голямо разнообразие от приложения, от автомобилната и космическата индустрия до спортно облекло и оборудване.

Категория:

Тъкани