Hva er Kevlar?

Kevlar, oppfunnet i slutten av 1960-årene, er en ny høyteknologisk syntetisk fiber. Med fremragende egenskaper har det blitt regnet som ett av de ideelle pansermaterialene og fått god anvendelse innen beskyttelsesområdet. Så, hva er Kevlar? Hvorfor har det så sterk ballistisk ytelse? Hvordan brukes det vanligvis i vårt dagligliv? Forklaringen på disse spørsmålene bør starte med Kevlars molekylærstruktur og panserprinsipp.

1. molekylærstruktur av Kevlar

Kevlar ble opprinnelig utviklet av DuPont-firmaet i USA. Det er en høy molekylær polymer bestående av p-fenylenediamin og paraphthaloylchlorid, med kjemisk navn polytereftaloyl tereftalamid.

Dets molekylære formel er (C14H10O2N2)n, noe som betyr at C14H10O2N2 spiller rollen som synteseenheter. Enheterne gjentar seg og binder sammen for å danne kjeder, og deretter ligner disse kjedene parallelt med hverandre for å danne et større nett ved hydrogenbindinger, noe som gir materialet sin ekstremt høye trakkskapning.

Molekylstrukturen til Kevlar bestemmer at det har sterke motstandsdyktigheter mot varme og ild med en smeltepunkt på opptil 371 grader. Det er også lettvekt og har en trakkskapning på omtrent 8 ganger mer enn en ståltråd.

Kevlarfibre produseres vanligvis i to trinn:

1) Polymerisering av p-fenylenediamin og paraphthaloylchlorid for å danne polytereftaloyl tereftalamid (PPTA).

2) Løs opp polymerkjedene i løsemidler og deretter forbinder disse kjedene seg med hverandre gjennom hydrogenbindinger for å danne de endelige nettverksfibrene.

Som nevnt tidligere, motsert ballisticke materialer som keramikk og metall, har Kevlar høy styrke, stor tøffhet og treksjevt modstand på grunn av den nære bindingen mellom kjemiske bindinger i molekylene. Når en kollisjon skjer, vil kollisjonskreftene fra kuler mot fiberlaget utvikle seg til treksjonskraft og skjærkraft, under hvilken kraften fra kulene kan fordeles til periferien av inntrangspunktet, hvorved det meste av kinetisk energi blir forbrukt. Kevlars anvendelse innen beskyttelsesfeltet har betydelig forbedret beskyttelsesytelsen til ulike pansert produkter, samtidig som vekten er redusert betraktelig, noe som representerer en stor fremgang innen beskyttelsesfeltet.

1. Kevlars anvendelse

Med god motstands evne mot varme, spenning og høy styrke har Kevlar blitt bredt brukt i produksjonen av ulike daglige livsprodukter og panserutstyr, for eksempel drikkestråer, sikkerhetshandsker, kabler for skip, raceruter, varmebeskyttende klær for brannmenn i dagliglivet, panservester, harde panserplater og hjelmer i militæret. Bruk av Kevlar har mye lettelser i vårt liv og fremmet fremskritt i produksjonsnæringen.

Imidlertid har Kevlar også to alvorlige svakheter:

1) Er sårbar overfor ultraviolettlys. Det degraderes alltid når det blir utsatt for ultraviolettlys.

2) Lett å hydrolyzere, selv i en tørr miljø, vil det fortsatt absorbere fukt fra luften og gradvis hydrolyzere.

Derfor bør aramidutstyr ikke brukes eller lagres i miljøer med sterkt ultraviolettlys og høy fugtighet i lengre tid, ellers vil dets bruksliv bli mye forkortet.

Overfor er all forklaringen av Kevlar. Hvis det fremdeles er noen spørsmål, velkommen til å kontakte oss.