מהו קפלר?

קפלר, שנוצר בסוף שנות ה-60, הוא חומר סינתטי חדש טכנולוגי מתקדם. עם תכונות מצוינות, הוא נחשב לאחד החומרים האידיאליים להגנה מפני כדורים, ומצא שימוש טוב בתחום ההגנה. אז, מהו קפלר? למה יש לו את הביצועים הבליסטיים העזים האלה? לרוב, מה זה משמש בחיים שלנו? הסבר לשאלות אלה צריך להתחיל עם המבנה המולקולרי של הקפלר ועקרון ההגנה שלו.

1. המבנה המולקולרי של קפלר

קברן פותחה לראשונה על ידי חברת דופונט של ארצות הברית. זו היא פולימר מולקולרי גבוה המורכב מ-p-פנילנידיאמין ו-paraphthaloyl כלוריד, עם השם הכימי polyterephthaloyl terephthalamide.

הנוסחה המולקולרית שלה היא (C14H10O2N2)n, מה שאומר ש-C14H10O2N2 מגלם את תפקידו של יחידת סינתזה. היחידות חוזרות ונשנות ומתחברות יחד כדי ליצור שרשרת, ואז השרשראות מתואמות במקביל אחת לשנייה כדי ליצור רשת גדולה יותר באמצעות קשרי מימן, מה שמעניק נותן ל杅חומר עוצמה גבוהה במיוחד של עמידות בשדchg.

המבנה המולקולרי של קברן מסמן כי יש לו התנגדות חזקה להצמיחה ואש עם נקודת גלישה גבוהה של 371 מעלות. הוא גם קל משקל ויש לו עמידות בשדchg של כ-8 פעמים יותר מאשר חוט פלדה.

סיבי קברן בדרך כלל מיוצרים בתהליך בן שני שלבים:

1) פולימריזציה של p-פנילנידיאמין ו-paraphthaloyl כלוריד כדי ליצור polyterephthaloyl terephthalamide (PPTA).

2) דיסולב המסילים הפולימריים במחמירים ולאחר מכן מסילות אלה מחוברות זו לזו על ידי קשרי מימן כדי ליצור את הסיבים הרשתיים הסופיים.

כפי שנאמר קודם, בניגוד ל杅פרצדים קשיחים כמו קרמיום ומתכת, ל-קברל יש עוצמה גבוהה, גמישות רבה והגנה מתוחה בגלל החיבור הדוק של הקשרים הכימיים במולקולות. כאשר הפגיעה קורה, כוחות התנגשות של כדורים נגד שכבה של סיבים יהפכו לכוח מתיחה וכוח חיתוך, במהלך זה כוח הפגיעה שנוצר על ידי כדורים יכול להפזר לסביבת נקודת ההשפעה, עם הצריכה של רוב האנרגיה הקינטית. שימוש ב-קברל בתחום ההגנה שיפר בצורה מהותית את הביצועים ההגנתיים של מוצרים אנטי-כדורים שונים, תוך ירידה משמעותית במשקל שלהם, מה שמהווה התקדמות גדולה בתחום ההגנה.

1. שימוש ב-קברל

עם התנגדות טובה לחום, התנגדות למתיחות ועוצמה גבוהה, קבלהר נמצאת בשימוש רחב בייצור של מגוון מוצרים יומיומיים וציוד נגד כדורים, כמו צנורות משקאות, מיטפחים לבטחון, תросים לסירות, בגדים מרוצים, ביגוד הגנה תרמי עבור דוברי אש יומיומיים, חליפות כדור-מגן, לוחות אָרְמָה קשיחים וכובעי ראש במיליטריה. שימוש בקבלהר השלים את חיינו והאיץ את התקדמותה של תעשיית הייצור.

עם זאת, יש לקבלהר שתי חסרונות קטלניות:

1) חשיפה לאור אולטרה-סגול גורמת להידבקות. היא תמיד מתדרדרת כאשר חשופה לאור אולטרה-סגול.

2) קל להידרוליזה, אפילו בסביבה יבשה, היא עדיין תספג לחות מהאוויר והיידרוליזה בהדרגה.

לכן, לאควร להשתמש או לאחסן ציוד ארמיד בסביבה עם אור אולטרה-סגול חזק ולחות גבוהה למשך זמן רב, אחרת תקופת החיים שלו תקטן באופן משמעותי.

למעלה כל הסבר לגבי קפלר. אם יש עדיין שאלות, מוזמנים ליצור איתנו קשר.