Как сделать кевлар
Поэтому кевлар используются не только в судостроительной, но и в горнодобывающей промышленной сфере, для создания канатов, заменяющих тросы из стали. Дополнительное взаимодействие между ароматическими кольцами в разных штабелях еще больше упрочняет полимер. Пластиковые хангеры для ткани.
Тем не менее, Кволек не принимала активного участия в разработке изделий из кевлара и способов его применения. Кевлар синтезируется в растворе из мономеров фенилен Соляная кислота является в данном случае побочным продуктом. В результате получается вещество с особенностями жидких кристаллов, полимерные цепи которого ориентируются в одном направлении, что позволяет сформировать прочное волокно.
Первоначально в качестве растворителя для полимеризации использовался гексаметилфосфорамид ГМФА , но по соображениям безопасности специалисты DuPont заменили его раствором N-метил-пирролидона и хлористого кальция. Поскольку данный техпроцесс уже был запатентован компанией Akzo см. Реакция фенилен Производство кевлара полипарафенилентерефталамида является относительно дорогостоящим процессом из-за трудностей, связанных с использованием концентрированной серной кислоты, необходимой для поддержания нерастворимого в воде полимера в растворе в процессе его синтеза и образования волокон.
Кевлар K49 — материал с высоким модулем упругости, который используются при создании кабелей и веревок;. Кевлар K — обладает высоким удлинением, гибкостью и относительно высокой усталостной прочностью;. Кевлар K — характеризуется более высокой прочностью, по сравнению со стандартным кевларом; широко используется для баллистических приложений;.
Кевлар KM 2 — улучшенные баллистические характеристики, применяется при создании брони. Воздействие ультрафиолетовой составляющей солнечного света ведет к деградации и распаду кевлара. Поэтому он редко используется на открытом воздухе без защиты от солнечных лучей. Молекулярная структура кевлара: жирным выделен мономер, пунктирные линии указывают на водородные связи.
После образования волокон кевлара их прочность на растяжение составляет около МПа, а относительная плотность 1, Своей высокой прочностью полимер обязан множеству связей между мономерами. Эти связи имеют большее влияние свойства на кевлара, чем ван-дер-ваальсовы силы и длина цепи, которые обычно влияют на свойства других синтетических полимеров и волокон, таких как Dyneema.
Наличие солей и некоторых других примесей, особенно кальция, может повлиять на свойства конечного продукта, и при производстве стараются избежать включения примесей в состав кевлара.
На самом деле при низких температурах он становится немного прочнее. Кевлар часто используется в области физики низких температур. Это обусловлено его низкой теплопроводностью и высокой прочностью по сравнению с другими материалами, которые применяются для создания подвесов. Чаще всего кевлар используется для отделения емкости с парамагнитными солями от сердечника сверхпроводящего магнита для того, чтобы свести к минимуму утечки тепла в парамагнитный материал.
Он также используется при создании [конструктивных] элементов жесткости или структурной поддержки для объектов, где требуются низкие утечки тепла. Кевлар является довольно известным и популярным компонентом личной брони, такой как боевые шлемы, баллистические маски для защиты лица и баллистические жилеты.
В качестве ключевого компонента шлема и бронежилета типа PASGT и их аналогов, которые используется вооруженными силами Соединенных Штатов с года, выступает кевлар. Другие военные применения включают пуленепробиваемые маски, которые используются караульными, и подшлемники, которые используются для защиты экипажей бронетанковой техники.
Даже в авианосцах класса "Нимиц" броня из кевлара используется вдоль жизненно важных пространств. Если рассматривать гражданское применение материала, необходимо отметить, что он используется в снаряжении для защиты работников органов экстренного реагирования, если сфера их деятельности подразумевает контакты с объектами, имеющими высокую температуру например, борьба с огнем.
К данной области также относятся бронежилеты из кевлара, которыми пользуются сотрудники полиции, сил собственной безопасности частных организаций и бойцы спецназа.
Кевлар используется для изготовления перчаток, рукавов, курток, ковбойских "наштанников" и других элементов одежды, которые предназначены для защиты пользователей от порезов, ссадин и воздействия тепла. Защитное снаряжение из кевлара зачастую значительно легче и тоньше, чем аналоги, которые сделаны из более традиционных материалов.
Он используется в качестве внутренней обкладки для некоторых велосипедных шин, что ведет к предотвращению проколов. В настольном теннисе слои кевлара добавляются на ракетки, чтобы увеличить отскок и добиться снижения веса. Он используется при производстве безопасной одежды для мотоциклистов, особенно в элементах защиты плеч и локтей. В Кюдо - японское искусство стрельбы из лука - волокна кевлара могут использоваться при создании тетивы.
В данном случае материал выступает в качестве альтернативы более дорогим волокнам конопли. Этот материал наиболее часто используется при создании несущих тросов для парапланов. В фехтовании он используется для создания защитных курток, брюк, нагрудников и элементов масок. Теннисные ракетки зачастую также содержат элементы из кевлара. Он используется даже в парусах для гоночных лодок с высокой производительностью. Кевлар все чаще используется в "пето" - мягком покрытии, которое защищает лошадей пикадоров на арене.
Впервые в обувной индустрии достижениями в области технологии создания продуктов на базе кевлара воспользовалась компания Nike. Ее специалисты применили кевлар в серии кроссовок Elite Series II усовершенствованный вариант более ранней версии баскетбольных кроссовок. Это было сделано для уменьшения эластичности носка обуви. Однако эти кроссовки были представлены в ценовом диапазоне, который намного выше, чем средняя стоимость баскетбольной обуви.
Кевлар также использовался в качестве нашивок для контроля скорости в некоторых моделях Soap Shoes, а также послужил в качестве материала для шнурков футбольных бутс премиум-класса Adidas F50 adiZero Prime. Также было установлено, что кевлар имеет полезные акустические свойства.
В настоящее время ткани на его основе применяются при создании диффузоров акустических динамиков низких и средних частот. Кроме того, кевлар используется в качестве силового элемента в волоконно-оптических кабелях, таких как те, которые используются для передачи аудио данных. Кевлар можно использовать в качестве акустического ядра в струнах для струнных инструментов. Физические свойства кевлара придают струнам прочность, гибкость и стабильность. На сегодняшний день единственным производителем этого вида струн является компания CodaBow.
Иногда кевлар используется в качестве материала для маршевых малых барабанов со струнами вдоль нижней мембраны. Его использование позволяет добиться очень высокого натяжения, в результате чего на выходе имеем довольно чистый звук.
Как правило, кевлар покрывают слоем смолы для герметичности, а поверх добавляется слой нейлона, чтобы обеспечить плоскую ударную поверхность.
Фитили для реквизита танцев с огнем создаются из композитных материалов, в которых содержится кевлар. Кевлар сам по себе плохо впитывает горючие вещества, поэтому его смешивают с другими материалами, такими как стекловолокно или хлопок.
Высокая термостойкость позволяет повторно использовать фитили из кевлара довольно много раз. Иногда кевлар используется в качестве заменителя тефлонового покрытия некоторыми производителями антипригарных сковород.
Кевлар используется в плетеных канатах и кабелях, где волокна из кевлара группируются параллельно, а с внешней стороны покрываются полиэтиленовой оболочкой. Кабели используются в подвесных мостах. Кевлар широко используется в качестве защитной внешней оболочкой для волоконно-оптического кабелей материал защищает кабель от повреждения и перекручивания.
Chesterton Company chesterton.
Ее продукт под маркой Chesterton является промежуточной оплеткой из кевларового волокна и политетрафторэтилена тефлон, ПТФЭ.
Каждая нить волокна индивидуально покрывается ПТФЭ для того, чтобы лучше рассеивать тепло. Производитель Chesterton предлагает различные комбинации компонентов промежуточной оплетки, что позволяет добиться нужного сопротивления давлению, воздействию температуре, химических веществ и износа.
Компания Diflon diflo n. Оболочки отличаются повышенной термостойкостью. Несколько дешевле стоят защитные материалы, армированные арамидными нитями, что придает им стойкость к разрыву и абразивному истиранию.
Такие ткани используют для защитных вставок в рабочей и спортивной одежде, перчаток, а также в качестве износостойких стелек.
Конечно, у арамида есть и слабое место — он хуже сопротивляется сжатию. Прочность его на сжатие в десять раз меньше, чем на разрыв. Поэтому арамид не годится на роль строительного материала. На прочных канатах и тросах из арамида, которые к тому же не ржавеют, подвешивают мосты.
Из него делают огнестойкие и прочные одежду и перчатки для пожарных. И это далеко не полный перечень. Свое применение арамид находит в тех отраслях, где крайне важны стойкость к износу и термическая стабильность, низкая структурная жесткость и максимальная легкость, а также отличная прочность при низком весе.
На сегодняшний день изготавливается различная одежда из арамида, предназначенная не только для военнослужащих и различных спецподразделений, но и для тех, кто выбирает ультраактивный образ жизни и помешан на той же охоте или страйкболе.
Конечно, страйкболисту ни к чему арамидная броня с высоким уровнем защиты и дополнительными бронепластинами, а вот футболка со специальными арамидными вставками будет весьма уместной.
К тому же, такие элементы легко скрыть под верхней одеждой, да и подходящие по дизайну модели разработаны. Пожалуй, наиболее популярными изделиями из арамида можно считать бронешлемы, тактические перчатки и, конечно же, бронежилеты.
Кстати, именно из этой ткани и изготавливают средства пассивной защиты, принятые на вооружение в НАТО. Тактические перчатки с арамидом в виде защитных вставок на ладонях и костяшках позволяют значительно усилить удар, сделав его сокрушающим.
Если учитывать прочность, теплоту и устойчивость к влаге и повреждениям, такие аксессуары в последнее время популярны не только у сотрудников специализированных подразделений, но и у экстремалов, уличных бойцов, любителей активного образа жизни. Бронежилет из арамида по праву считается одним из наиболее надежных средств индивидуальной пассивной защиты. Выбирая бронежилет, в основе которого используется данный полимер, следует учесть некоторые нюансы, которыми он наделен.
Арамид — это мягкая броня, которая не спасет от выстрела в упор или проникающего удара ножом или шилом, поэтому разработаны модели со специальными жесткими панелями, призванными дополнительно амортизировать удар.
Оптимальным средством предохранения стало вшивание элементов с арамидными нитями в более плотную ткань. Цена на изделия с параамидными нитями достаточно высока, поэтому оснащать армию тактическими изделиями из данного материала могут себе позволить только развитые в экономическом плане страны. В последнее десятилетие кевлар получил распространение в судостроении. Из-за технологических сложностей и цены на арамид, его применяют выборочно.
Например, только в килевой части или по швам. Многие производители такие, как верфи BAIA Yachts, Blue water, Danish yacht, Zeelander Yachts , делая в год не очень большое количество яхт, планомерно переходят на использование арамида.
Лидером в производстве яхт из арамида считается Итальянская верфь Cranchi, которая производит яхты размером от 11 до 21 метра. Кевлар применяется в конструкции ряда беспилотных летательных аппаратов например, RQ для повышения защиты.
Из вышеперечисленных областей применения арамида следует, что арамид известен далеко не только благодаря средствам индивидуальной бронезащиты, применяемым военными и службами охраны правопорядка. Уникальная комбинация свойств делает арамид идеальным решением для большого и постоянно увеличивающегося количества областей применения, в которых уменьшение веса, увеличение прочности и коррозионная стойкость значительно повышают уровень эффективности и безопасности.
Сегодня арамид используется повсеместно: от авиационных комплектующих до усиленных конструкций подвесных мостов, от тросов подвесных мостов до оптоволоконных кабелей, не говоря уже о большом количестве потребительских товаров.
Кевлар используется в качестве внутренней обкладки для некоторых велосипедных шин, что ведет к предотвращению проколов. В Кюдо — японское искусство стрельбы из лука — волокна кевлара могут использоваться при создании тетивы.
В данном случае материал выступает в качестве альтернативы более дорогим волокнам конопли.
Этот материал наиболее часто используется при создании несущих тросов для парапланов. В фехтовании он используется для создания защитных курток, брюк, нагрудников и элементов масок.
Теннисные ракетки зачастую также содержат элементы из кевлара. Также было установлено, что кевлар имеет полезные акустические свойства. В настоящее время ткани на его основе применяются при создании диффузоров акустических динамиков низких и средних частот. Кроме того, кевлар используется в качестве силового элемента в волоконно-опти-ческих кабелях, таких как те, которые используются для передачи аудио данных.
Кевлар можно использовать в качестве акустического ядра в струнах для струнных инструментов. Физические свойства кевлара придают струнам прочность, гибкость и стабильность. На сегодняшний день единственным производителем этого вида струн является компания CodaBow.
