Арамидная ткань в основном используется для изготовления защитного снаряжения, такого как бронежилеты, защитная одежда, шлемы и т. д. Ее также можно использовать для изготовления высокотемпературных и коррозионно-стойких изделий, таких как высокотемпературные фильтрующие материалы, крышки клапанов и уплотнительные прокладки.
Что такое арамидное волокно?
Полное название арамидного волокна — «ароматическое полиамидное волокно», которое относится к длинноцепочечному синтетическому полиамидному волокну, амидная связь которого напрямую связана с бензольным кольцом. Амидная связь связана с ароматическим кольцом или производными ароматического кольца. Это новый тип специального полимерного материала с выдающимися свойствами, такими как высокая термостойкость, высокая прочность, высокий модуль и изоляция. В настоящее время на рынке представлены два вида арамидных волокон, которые достигли широкого спектра коммерческих применений и производства, а именно метаарамид и параарамид.
Мета-арамид обладает превосходной термической стабильностью, огнестойкостью, электроизоляцией, химической стабильностью и радиационной стойкостью. Полное название метаарамидного волокна — волокно «поли-м-фениленизофталамид» (MPIA), которое представляет собой органическое полимерное волокно, синтезированное из изофталоилхлорида и м-фенилендиамина. Метаарамид обладает долговременной термической стабильностью, что является его важнейшей характеристикой. Он может использоваться при высокой температуре 200 °C в течение длительного времени без старения и имеет превосходную размерную стабильность. Метаарамид обладает собственной огнестойкостью, его предельный кислородный индекс (LOI) составляет >28%, он не будет самопроизвольно воспламеняться, плавиться или образовывать расплавленные капли в воздухе, и он затухнет сам, когда покинет пламя. Метаарамидное волокно обладает превосходной электроизоляцией, а пробивное напряжение изоляционной бумаги, изготовленной из него, может достигать 20 кВ/мм; метаарамидное волокно обладает превосходной коррозионной стойкостью и радиационной стойкостью. Кроме того, метаарамидное волокно также имеет низкую жесткость и высокую растяжимость и может перерабатываться на обычном текстильном оборудовании.
Пара-арамид обладает превосходными свойствами, такими как высокая удельная прочность, высокий удельный модуль, высокая термостойкость и огнестойкость, и известен как три высокопроизводительных волокна в мире вместе с углеродным волокном и высокопрочным высокомодульным полиэтиленом. Прочность на разрыв параарамида в 6 раз больше, чем у стальной проволоки, в 2–3 раза больше, чем у стекловолокна и высокопрочной нейлоновой промышленной пряжи; модуль упругости на разрыв в 2–3 раза больше, чем у стальной проволоки и стекловолокна, и в 10 раз больше, чем у высокопрочной нейлоновой промышленной пряжи; Его плотность составляет всего около 1/5 от плотности стальной проволоки. Параарамид обладает хорошей ударопрочностью, коррозионной стойкостью и усталостной прочностью и известен как «пуленепробиваемое волокно». Теплостойкость параарамида выше, чем у метаарамида. После сотен часов при высокой температуре 200 °C он все еще может сохранять свою первоначальную прочность, и он не будет разлагаться или плавиться при высокой температуре 560 °C. С точки зрения защиты окружающей среды параарамид имеет стабильную структуру и не подвержен разложению, что также обуславливает сложность его вторичной переработки и обращения с ним, а также его воздействие на окружающую среду на более поздней стадии.
Аэронавтика
Арамидное волокно имеет низкую плотность, высокую прочность и хорошую коррозионную стойкость. Его можно использовать для изготовления корпусов ракетных двигателей для ракет, широкополосных волнопередающих материалов для фюзеляжей, основных крыльев и хвостовых частей самолетов и космических аппаратов, а также структурных компонентов, которые могут выдерживать ударные нагрузки. Арамидное волокно также можно использовать для изготовления вторичных структурных материалов для больших самолетов, таких как двери кабины, окна, крылья, поверхности корпуса обтекателя и т. д., а также можно использовать для изготовления потолков и стен склада в самолете для уменьшения его веса.
Многослойная сотовая структура платы, полученная путем пропитки арамидной ткани эпоксидной смолой для формирования арамидного препрега и непосредственного склеивания с сотовой или пенной структурой, обладает исключительной ударопрочностью и проницаемостью для электромагнитных волн. Супергибридный композитный ламинат, полученный путем перекрытия и горячего прессования арамидного волокна, тонкой алюминиевой пластины и эпоксидного нетканого материала, имеет чрезвычайно высокий удельный модуль и удельную прочность, а его срок службы против усталости в 100-1000 раз больше, чем у пластины из алюминиевого сплава. Его можно использовать в фюзеляже самолета и других деталях. Армированный композитный материал на основе смолы, полученный с помощью арамидного волокна, применяется к пассажирскому корпусу самолета, что может значительно снизить общий вес самолета.
Их главное преимущество в том, что они очень прочные и легкие, что может снизить общий вес самолета, повысить безопасность, улучшить эффективность потребления топлива и уменьшить загрязнение воздуха. Кроме того, арамид и его композитные материалы устойчивы к коррозии, что может обеспечить безопасность самолета в суровых условиях без таких проблем, как накопление воды, замерзание или коррозия.
Будущая тенденция развития арамидного волокна и его композитных материалов в проектировании авиаконструкций также весьма впечатляет. Благодаря многочисленным преимуществам арамида и его композитных материалов в проектировании авиаконструкций, они могут практически заменить стальные и алюминиевые материалы с точки зрения эффективности и безопасности, и могут достичь большей гибкости в проектировании конструкции и процессе производства. Кроме того, вес арамида и его композитных материалов также уменьшается, что сделает самолет более легким и маневренным в воздухе.
Военное Поле
Арамидные композитные материалы могут использоваться для изготовления корпусов твердотопливных ракетных двигателей, сосудов высокого давления, кабин космических аппаратов, подводных лодок, пуленепробиваемых бронированных автомобилей, пуленепробиваемых инкассаторских машин, пуленепробиваемых панелей, пуленепробиваемых шлемов, бронежилетов и т. д.
Арамидные волокна, углеродные волокна и сверхвысокомолекулярные полиэтиленовые волокна называются тремя высокопроизводительными волокнами. Они широко используются в национальной обороне и гражданской промышленности и являются стратегическими материалами для сильной страны и сильной армии. Продукция в основном используется в областях оптического волокна и кабеля, веревочной ленты, каркасного материала, композитного материала, фрикционного уплотнительного материала, текстиля и пуленепробиваемой защиты, а стандартная конфигурация - пуленепробиваемый жилет.
Бронежилеты и бронекаски из арамидных волокон могут заменить старомодные нейлоновые жилеты и танковые шлемы. Добавление соответствующего количества арамида в бронежилеты и шлемы может не только сделать их маленькими по размеру и легкими по весу, но и повысить их пуленепробиваемость на 40%. Мягкий бронежилет из высококачественного пуленепробиваемого арамидного нетканого материала и высокоэффективной полиэтиленовой пленки обладает лучшими пуленепробиваемыми характеристиками и термостойкостью, чем сверхвысокомолекулярное полиэтиленовое волокно. Арамидные волокна также могут быть смешаны с другими материалами (такими как металлы, керамика и т. д.) для изготовления различных высокопрочных, ударопрочных взрывозащищенных танков, пуленепробиваемых щитов и бронеплит пуленепробиваемой брони и т. д. Кроме того, ткань из арамидного волокна связана с внутренней стенкой конструкции, что может эффективно поглощать взрывную волну и предотвращать поражение осколками человеческого тела.
Электроника и электрика
Из-за относительно позднего начала исследований арамидных материалов в моей стране, технология быстро развивалась. В настоящее время разрабатываемый спутник APSTAR-2R использует сотовую прослойку в качестве отражающей поверхности антенны. Внутренняя и внешняя оболочки антенны используют параарамидные материалы, а промежуток использует сотовый арамид. В процессе изготовления обтекателя самолета параарамид используется для использования хороших характеристик передачи волн этого материала и низкого коэффициента расширения, поэтому частота отражателя может соответствовать двойным требованиям его собственной структуры и функции. ESA разработало двухцветный подтип отражателя диаметром 1,1 м. Он использует метасотовую структуру в сэндвич-структуре и использует арамидный материал в качестве оболочки. Температура эпоксидной смолы этой структуры может достигать 25 °C, а диэлектрическая проницаемость составляет 3,46. Коэффициент потерь составляет 0,013, потери отражения линии передачи такого типа отражателя составляют всего 0,3 дБ, а потери сигнала передачи составляют 0,5 дБ.
Ламинированная подложка из арамидного волокна и эпоксидной, фенольной, полиимидной и других смол имеет высокую степень соответствия коэффициента линейного расширения с керамикой, не вызывает трещин под действием теплового расширения и сжатия и может использоваться для изготовления технологии поверхностного монтажа. Специальная печатная плата в ней способствует миниатюризации и легкому весу электронного оборудования. Используя характеристики высокой прочности и высокой термостойкости арамидного волокна, она используется в качестве «натяжного элемента» в оптическом волокне, который может защитить небольшое и хрупкое оптическое волокно от удлинения и деформации при его натяжении и не повлияет на передачу света. Композитный продукт из арамидного волокна и углеродного волокна обладает хорошей обрабатываемостью и полупроводниковыми свойствами, а также может выдерживать высокую температуру. В основном он используется для изготовления материалов для снижения электрических полей в высоковольтных устройствах. После пропитки изоляционным лаком арамидная бумага обладает хорошими изоляционными свойствами, а в сочетании с натуральным листом слюды она используется в качестве изоляционного материала для термостойких двигателей.
Другие области
Арамидные волокна содержат большое количество бензольных колец в своих молекулах, которые обладают хорошей химической стабильностью, коррозионной стойкостью, высокой удельной прочностью, легкие и прочные, и могут использоваться для изготовления кабелей для морских судов и глубоких нефтяных скважин. Используйте высокую термостойкость и усталостную прочность арамидных волокон для изготовления высококачественных ракеток, удочек, саней, лыж, лыжных палок, луков и стрел, гребных лодок, клюшек для гольфа и т. д., а также могут использоваться для изготовления альпинистской обуви для суровых спортивных условий: сапог, боксерских перчаток, гоночных шлемов, кузовов гоночных автомобилей и т. д. Поскольку асбест представляет серьезную опасность для дыхательных путей человека, арамидные волокна можно использовать вместо асбеста для изготовления армированных резиновых уплотнительных пластин и других уплотнений, которые используются для вкладышей и колец автомобильных тормозов.
С появлением все большего количества видов текстильного оборудования, технология производства текстильной промышленности также развивалась все больше и больше. Арамидная ткань - это тип волокна, который был разработан рано, широко используется, имеет большой объем производства и быструю разработку. Арамидная ткань - это высокопроизводительная волокнистая ткань с характеристиками термостойкости, химической коррозионной стойкости, радиационной стойкости, огнестойкости и высокой прочности. Поэтому она имеет широкий спектр применения в промышленности, военной сфере, противопожарной защите, аэрокосмической отрасли и других областях.
Отрасль: Арамидная ткань может использоваться для изготовления высокотемпературных и коррозионно-стойких изделий, таких как высокотемпературные фильтрующие материалы, крышки клапанов и уплотнительные прокладки. Кроме того, в текстильной, нефтехимической, электронной, судостроительной и других отраслях промышленности арамидная ткань также является широко используемым материалом.
Военные аспекты: Арамидные ткани в основном используются в производстве защитного снаряжения, такого как бронежилеты, жилеты с защитой от ножевых ранений и шлемы. Поскольку арамидная ткань обладает превосходной прочностью и термостойкостью, она может эффективно защищать солдат от пуль, снарядов и других атак.
С точки зрения противопожарной защиты: арамидная ткань может использоваться в качестве противопожарного пояса, противопожарной занавески и других материалов. Поскольку сама арамидная ткань обладает огнестойкими свойствами, она может эффективно предотвращать возгорание после возникновения пожара.
Аэрокосмическая промышленность: Арамидные ткани могут использоваться для изготовления высокопрочных, устойчивых к высоким температурам изделий, таких как сидения самолетов, скафандры и парашюты. Арамидные ткани могут также использоваться в качестве материалов для защиты от солнца спутников, теплоизоляционных материалов ракет и т. д.
