Aramidfiber er det generiske navn på en gruppe syntetiske fibre. Fibrene har et sæt egenskaber, der gør dem særligt nyttige til rustning, tøj og en lang række andre anvendelser. Det mest almindeligt kendte kommercielle brand er Kevlar ™, men der er andre som Twaron ™ og Nomex ™ i den samme brede familie.
Historie
Aramider har udviklet sig fra forskning, der strækker sig tilbage til nylon og polyester. Familien er kendt som aromatiske polyamider. Nomex blev udviklet i begyndelsen af 1960'erne, og dens egenskaber førte til bred anvendelse i beskyttelsesbeklædning, isolering og som erstatning for asbest. Yderligere forskning med denne metaramide førte til den fiber, vi nu kender som Kevlar. Kevlar og Twaron er para-aramider. Kevlar blev udviklet og varemærket af DuPont og blev kommercielt tilgængeligt i 1973.
2011 verdensomspændende produktion af aramider var godt over 60.000 tons, og efterspørgslen vokser støt, når produktionen skaleres op, omkostningerne falder og applikationerne udvides.
Ejendomme
Den kemiske struktur af kædemolekylerne er sådan, at bindingerne er på linje (for det meste) langs fiberaksen, hvilket giver dem enestående styrke, fleksibilitet og slid tolerance. Med enestående modstand mod varme og lav antændelighed er de usædvanlige, da de ikke smelter - de begynder blot at nedbrydes (ca. 500 grader Celsius). De har også meget lav elektrisk ledningsevne, hvilket gør dem til ideelle elektriske isolatorer.
Med høj modstandsdygtighed over for organiske opløsningsmidler tilbyder de "inerte" aspekter af disse materialer enestående alsidighed til en lang række anvendelser. Den eneste plet i deres horisont er, at de er følsomme over for UV, syrer og salte. De bygger også statisk elektricitet, medmindre de er specielt behandlet.
De enestående egenskaber, som disse fibre nyder, giver fordele, der gør dem ideelle til en lang række anvendelser. Dog med enhver kompositmateriale, er det vigtigt at passe på i håndtering og behandling. Brug af handsker, masker osv. anbefales.
Applikationer
Kevlar oprindelige brug var til forstærkning af bildæk, hvor teknologien stadig dominerer, men i transporten anvendes fibrene som erstatning for asbest - for eksempel i bremsebelægninger. Den mest kendte anvendelse er sandsynligvis i kropsrustning, men andre beskyttende anvendelser inkluderer brandsikre dragter til brandmænd, hjelme og handsker.
Deres høje styrke / vægtforhold gør dem attraktive til brug som forstærkning (for eksempel i kompositmaterialer, især hvor bøjningstolerance er vigtig, f.eks. Flyvinger). I konstruktionen har vi fiberarmeret beton og termoplastiske rør. Korrosion er et stort problem for dyre undersøiske rørledninger i olieindustri, og termoplastisk rørteknologi blev udviklet for at forlænge rørledningens levetid og reducere vedligeholdelsesomkostninger.
Deres lave strækningsegenskaber (typisk 3,5% ved pause), høj styrke og slidstyrke gør aramidfibre ideelle til reb og kabler, og de bruges endda til fortøjning af skibe.
På sportsarenaen er bowstrings, tennisracket-strenge, hockeysticks, ski og løbesko nogle af anvendelsesområderne til disse fremragende fibre, hvor sejlere nyder fordelene ved aramidforstærkede skrog, aramidlinjer og Kevlar slidlapper på albuer, knæ og stejler!
Selv i musikverdenen hører aramidfibre sig som instrumentrør og trommehoved, hvor lyden videresendes gennem aramidfiberhøjttalerkegler.
Fremtiden
Der annonceres regelmæssigt nye applikationer, for eksempel en højtydende beskyttelsesbelægning til barske miljøer, der indlejrer Kevlar-fibre i en ester. Dette er ideelt til belægning af nye stålrørledninger - for eksempel i værktøjer, hvor vandrør kan begraves under jorden, og budgetter tillader ikke de dyrere termoplastiske alternativer.
Med forbedrede epoxier og andet harpiks introduceres regelmæssigt og i betragtning af den kontinuerlige stigning i verdensomspændende produktion af aramider i mange former (fiber, papirmasse, pulver, hakket fiber og vævet mat) den øgede brug af materialet garanteres både i rå form og i kompositter.