היסודות של סיבי הארמיד, סיבי חיזוק פולימרים

סיבי הארמיד הוא השם הגנרי של קבוצת סיבים סינטטיים. הסיבים מציעים מערך של תכונות שהופכות אותם לשימושיים במיוחד בשריון, לבוש ומגוון רחב של יישומים אחרים. המותג המסחרי הידוע ביותר הוא Kevlar ™, אך ישנם אחרים כמו Twaron ™ ו- Nomex ™ באותה משפחה רחבה.

ארמידות התפתחו מתוך מחקר שנמשך בחזרה לניילון ו פוליאסטר. המשפחה ידועה בשם פוליאמידים ארומטיים. נומקס פותחה בראשית שנות השישים ותכונותיו הובילו לשימוש נרחב בבגדי מגן, בידוד וכחליף לאסבסט. מחקר נוסף עם מטה-ארמיד זה הוביל לסיבים המוכרים לנו כיום קבלר. קברל וטברון הם פארא-ארמידות. קבלר פותחה וסימנה מסחרי על ידי דופונט והפכה לזמינה מסחרית בשנת 1973.

הייצור ברחבי העולם של ארמידות בשנת 2011 היה מעל 60,000 טונות, והביקוש גדל בהתמדה ככל שהייצור מתרחש, עלויות יורדות ויישומים מתרחבים.

המבנה הכימי של מולקולות השרשרת הוא כזה שהקשרים מיושרים (לרוב) לאורך ציר הסיבים, ומעניקים להם חוזק, גמישות וסובלנות שחיקה יוצאת מן הכלל. עם עמידות יוצאת דופן לחום ודליקות נמוכה, הם יוצאי דופן בכך שהם לא נמסים - הם רק מתחילים להתפרק (בערך 500 מעלות צלזיוס). יש להם גם מוליכות חשמלית נמוכה מאוד מה שהופך אותם למבודדים חשמליים אידיאליים.

עם עמידות גבוהה לממסים אורגניים, ההיבטים 'האינרטיים' מסביב לחומרים אלה מציעים צדדיות יוצאת מן הכלל עבור מגוון עצום של יישומים. הכתם היחיד באופק שלהם הוא שהם רגישים ל- UV, חומצות ומלחים. הם בונים גם חשמל סטטי אלא אם כן הם טופלו במיוחד.

התכונות הבולטות מהן נהנים סיבים אלה מספקות יתרונות שהופכות אותם לאידיאליים למגוון רחב של יישומים. עם זאת, עם כל חומר מורכב, חשוב לדאוג בטיפול ובעיבוד. שימוש בכפפות, מסכות וכו '. רצוי.

השימוש המקורי של קבלר היה לצורך חיזוק צמיגי מכוניות, שם הטכנולוגיה עדיין שולטת, אך בהובלה הסיבים משמשים כתחליף לאסבסט - למשל בטני בלמים. ככל הנראה היישום הידוע ביותר נמצא בשריון גוף, אך שימושים מגנים אחרים כוללים חליפות חסינות אש לכבאים, קסדות וכפפות.

יחס חוזק / משקל גבוה שלהם הופך אותם לאטרקטיביים לשימוש כחיזוק (למשל בחומרים מרוכבים במיוחד כאשר חשיבות לכיפוף סובלנות, כמו כנפי מטוסים). בבנייה יש לנו בטון מחוזק סיבים וצינורות תרמופלסטיים. קורוזיה היא בעיה מרכזית עבור צינורות תת קרקעיים יקרים באזור תעשיית השמןוטכנולוגיית צינורות תרמופלסטיים פותחה כדי להאריך את חיי הצינור ולהפחית את עלויות התחזוקה.

תכונות המתיחה הנמוכות שלהם (בדרך כלל 3.5% בהפסקה), חוזק גבוה ועמידות בפני שחיקה הופכים את סיבי הארמיד לאידיאליים לחבלים וכבלים, והם משמשים אפילו לספינות עגינה.

בזירה הספורטיבית, מחרוזות, מיתרי מחבט טניס, מקלות הוקי, מגלשיים ונעלי ריצה הם חלק מתחומי היישום עבור אלה סיבים מצטיינים, כאשר המלחים נהנים מהיתרונות של קליפות מחוזקות בארמידה, קווי ארמידה ומדבקות שחיקה של קפלר במרפקיהם, בברכיהם ו rears!

אפילו בעולם המוזיקה סיבי הארמיד משמיעים את עצמם כקנה כלי נגינה וראשי תוף, כאשר הצליל מועבר דרך קונוסים של רמקול סיבי ארמיד.

יישומים חדשים מוכרזים באופן קבוע, למשל, ציפוי מגן בעל ביצועים גבוהים לסביבות קשות המטמיעים סיבי קגלר באסטר. זה אידיאלי לציפוי צינורות פלדה חדשים - למשל בכלי עזר בהם צינורות מים עשויים לקבור מתחת לאדמה ותקציבים אינם מאפשרים את החלופות התרמופלסטיות היקרות יותר.

עם אפוקסי משופרים ואחרים שרפים מוצגים על בסיס קבוע ובהתחשב בהתרחבות מתמשכת בייצור ארמידות ברחבי העולם בצורות רבות (סיבים, עיסת, אבקה, סיבים קצוצים ומחצלת ארוגה) השימוש המוגבר בחומר מובטח הן בצורתו הגולמית והן ב מרוכבים.