Mae ffibr aramid, talfyriad am ffibr polyamid aromatig, wedi'i restru ymhlith y pedwar ffibr perfformiad uchel sy'n cael blaenoriaeth ar gyfer datblygiad yn Tsieina, ynghyd â ffibr carbon, ffibr polyethylen pwysau moleciwlaidd uwch-uchel (UHMWPE), a ffibr basalt. Fel neilon cyffredin, mae ffibr aramid yn perthyn i'r teulu o ffibrau polyamid, gyda bondiau amid yn y brif gadwyn foleciwlaidd. Y gwahaniaeth allweddol yw'r bondio: mae bondiau amid neilon wedi'u cysylltu â grwpiau aliffatig, tra bod aramidau wedi'u cysylltu â chylchoedd bensen. Mae'r strwythur moleciwlaidd arbennig hwn yn rhoi cryfder echelinol eithriadol o uchel (>20cN/dtex) a modwlws (>500GPa) i ffibr aramid, gan ei wneud yn ddeunydd dewisol ar gyfer atgyfnerthu ceblau pen uchel.
Mathau o Ffibr Aramid
Ffibr aramidyn cynnwys yn bennaf ffibrau polyamid aromatig cyfan gwbl a ffibrau polyamid aromatig heterocyclic, y gellir eu categoreiddio ymhellach yn ortho-aramid, para-aramid (PPTA), a meta-aramid (PMTA). Ymhlith y rhain, meta-aramid a phara-aramid yw'r rhai sydd wedi'u diwydiannu. O safbwynt strwythur moleciwlaidd, y prif wahaniaeth rhwng y ddau hyn yw safle'r atom carbon yn y cylch bensen y mae'r bond amid ynghlwm wrtho. Mae'r gwahaniaeth strwythurol hwn yn arwain at wahaniaethau sylweddol mewn priodweddau mecanyddol a sefydlogrwydd thermol.
Para-Aramid
Mae para-aramid, neu poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA), a elwir hefyd yn Tsieina fel Aramid 1414, yn bolymer uchel llinol gyda mwy nag 85% o'i fondiau amid wedi'u cysylltu'n uniongyrchol â chylchoedd aromatig. Y cynhyrchion para-aramid mwyaf llwyddiannus yn fasnachol yw Kevlar® DuPont a Twaron® Teijin, sy'n dominyddu'r farchnad fyd-eang. Hwn oedd y ffibr cyntaf erioed i gael ei gynhyrchu gan ddefnyddio toddiant nyddu polymer crisialog hylif, gan gyflwyno oes newydd o ffibrau synthetig perfformiad uchel. O ran priodweddau mecanyddol, gall ei gryfder tynnol gyrraedd 3.0–3.6 GPa, modwlws elastigedd 70–170 GPa, ac ymestyniad wrth dorri 2–4%. Mae'r nodweddion eithriadol hyn yn rhoi manteision na ellir eu hailosod iddo mewn atgyfnerthu ceblau optegol, amddiffyniad balistig, a meysydd eraill.
Meta-Aramid
Mae meta-aramid, neu poly(m-phenylene isoffthalamide) (PMTA), a elwir hefyd yn Tsieina fel Aramid 1313, yn ffibr organig blaenllaw sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel. Mae ei strwythur moleciwlaidd yn cynnwys grwpiau amid sy'n cysylltu cylchoedd meta-phenylene, gan ffurfio cadwyn linellol sigsag wedi'i sefydlogi gan fondiau hydrogen rhyngfoleciwlaidd cryf mewn rhwydwaith 3D. Mae'r strwythur hwn yn rhoi gwrthiant fflam, sefydlogrwydd thermol, a gwrthiant ymbelydredd rhagorol i'r ffibr. Cynnyrch nodweddiadol yw Nomex® DuPont, gyda Mynegai Ocsigen Cyfyngol (LOI) o 28–32, tymheredd pontio gwydr o tua 275°C, a thymheredd gwasanaeth parhaus uwchlaw 200°C, gan ei wneud yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn ceblau sy'n gwrthsefyll tân a deunyddiau inswleiddio tymheredd uchel.
Priodweddau Rhagorol Ffibr Aramid
Mae ffibr aramid yn cynnig cryfder uwch-uchel, modwlws uchel, ymwrthedd gwres, ymwrthedd asid ac alcali, pwysau isel, inswleiddio, ymwrthedd heneiddio, cylch oes hir, sefydlogrwydd cemegol, dim diferion tawdd yn ystod hylosgi, ac allyriadau nwy nad ydynt yn wenwynig. O safbwynt cymhwysiad cebl, mae para-aramid yn perfformio'n well na meta-aramid o ran ymwrthedd thermol, gydag ystod tymheredd gwasanaeth parhaus o -196 i 204°C a dim dadelfennu na thoddi ar 500°C. Mae priodweddau mwyaf nodedig para-aramid yn cynnwys cryfder uwch-uchel, modwlws uchel, ymwrthedd gwres, ymwrthedd cemegol, a dwysedd isel. Mae ei gryfder yn fwy na 25 g/dtex—5 i 6 gwaith yn fwy na dur o ansawdd uchel, 3 gwaith yn fwy na gwydr ffibr, a dwywaith yn fwy na edafedd diwydiannol neilon cryfder uchel. Mae ei fodwlws 2-3 gwaith yn fwy na dur neu wydr ffibr a 10 gwaith yn fwy na neilon cryfder uchel. Mae ddwywaith mor galed â gwifren ddur ac mae'n pwyso tua 1/5 yn unig, gan ei wneud yn arbennig o addas i'w ddefnyddio fel atgyfnerthiad mewn ceblau optegol, ceblau tanfor, a mathau eraill o geblau pen uchel.
Priodweddau Mecanyddol Ffibr Aramid
Mae meta-aramid yn bolymer hyblyg gyda chryfder torri uwch na polyester, cotwm, neu neilon cyffredin. Mae ganddo gyfradd ymestyn uchel, teimlad llaw meddal, nyddadwyedd da, a gellir ei gynhyrchu'n ffibrau byr neu ffilamentau o wadwr amrywiol. Gellir ei nyddu'n ffabrigau a deunyddiau heb eu gwehyddu gan ddefnyddio peiriannau tecstilau safonol a'i brosesu i ddiwallu anghenion dillad amddiffynnol amrywiol ddiwydiannau. Mewn inswleiddio trydanol, mae priodweddau gwrth-fflam a gwrthsefyll gwres meta-aramid yn sefyll allan. Gyda LOI sy'n fwy na 28, ni fydd yn parhau i losgi ar ôl gadael y fflam. Mae ei wrthwynebiad fflam yn gynhenid i'w strwythur cemegol, gan ei wneud yn barhaol yn gwrth-fflam - yn gwrthsefyll colli perfformiad oherwydd golchi neu ddefnydd hirdymor. Mae gan meta-aramid sefydlogrwydd thermol rhagorol, gyda defnydd parhaus ar 205°C a chadw cryfder cryf hyd yn oed ar dymheredd uwchlaw 205°C. Mae ei dymheredd dadelfennu yn uchel, ac nid yw'n toddi na diferu ar dymheredd uchel, dim ond yn dechrau carboneiddio uwchlaw 370°C. Mae'r priodweddau hyn yn ei gwneud yn ddelfrydol ar gyfer inswleiddio ac atgyfnerthu mewn ceblau tymheredd uchel neu sy'n gwrthsefyll tân.
Sefydlogrwydd Cemegol Ffibr Aramid
Mae gan feta-aramid ymwrthedd rhagorol i'r rhan fwyaf o gemegau ac asidau anorganig crynodedig, er ei fod yn sensitif i asidau sylffwrig a nitrig crynodedig. Mae ganddo hefyd ymwrthedd alcalïaidd da ar dymheredd ystafell.
Gwrthiant Ymbelydredd Ffibr Aramid
Mae meta-aramid yn arddangos ymwrthedd eithriadol i ymbelydredd. Er enghraifft, o dan amlygiad hirfaith i olau uwchfioled 1.2 × 10⁻² W/cm² a phelydrau gama 1.72 × 10⁸ rad, mae ei gryfder yn aros yr un fath. Mae'r ymwrthedd ymbelydredd rhagorol hwn yn ei gwneud yn arbennig o addas ar gyfer ceblau a ddefnyddir mewn gorsafoedd pŵer niwclear a gofodau gofod.
Gwydnwch Ffibr Aramid
Mae meta-aramid hefyd yn dangos ymwrthedd rhagorol i grafiadau a chemegolion. Ar ôl 100 golchiad, mae ffabrig wedi'i wneud o meta-aramid a gynhyrchir yn y wlad yn cadw dros 85% o'i gryfder rhwygo gwreiddiol. Mewn cymwysiadau cebl, mae'r gwydnwch hwn yn sicrhau sefydlogrwydd perfformiad mecanyddol a thrydanol hirdymor.
Cymwysiadau Ffibr Aramid
Defnyddir ffibr aramid yn helaeth yn niwydiannau awyrofod, modurol, electromecanyddol, adeiladu a chwaraeon Tsieina oherwydd ei briodweddau mecanyddol rhagorol, ei wrthwynebiad tymheredd uchel, a'i sefydlogrwydd cemegol. Fe'i hystyrir yn ddeunydd allweddol ar gyfer datblygiad diwydiannau perfformiad uchel yn y dyfodol. Yn benodol, mae aramid yn chwarae rhan anhepgor ym meysydd ceblau optegol cyfathrebu, ceblau pŵer, ceblau sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel, ceblau tanfor, a cheblau arbenigol.
Meysydd Awyrofod a Milwrol
Mae gan ffibr aramid ddwysedd isel, cryfder uchel, a gwrthiant cyrydiad rhagorol. Fe'i cymhwysir yn helaeth mewn cydrannau strwythurol cerbydau awyrofod, megis casinau modur roced a strwythurau radome band eang. Mae ei ddeunyddiau cyfansawdd yn arddangos gwrthiant effaith rhagorol a thryloywder tonnau electromagnetig, gan leihau pwysau awyrennau yn sylweddol a gwella diogelwch. Yn y sector amddiffyn, defnyddir aramid mewn festiau gwrth-fwled, helmedau, a chynwysyddion sy'n gwrthsefyll ffrwydradau, gan ei wneud yn ddeunydd blaenllaw ar gyfer y genhedlaeth nesaf o amddiffyniad milwrol ysgafn.
Meysydd Adeiladu a Thrafnidiaeth
Yn y diwydiant adeiladu, defnyddir ffibr aramid ar gyfer atgyfnerthu strwythurol a systemau cebl pontydd oherwydd ei bwysau ysgafn, ei hyblygrwydd, a'i wrthwynebiad i gyrydiad. Mae'n arbennig o effeithiol wrth atgyfnerthu strwythurau afreolaidd. Mewn cludiant, cymhwysir aramid mewn ffabrigau cord teiars ar gyfer ceir ac awyrennau. Mae teiars wedi'u hatgyfnerthu ag aramid yn cynnig cryfder uchel, ymwrthedd i dyllu, ymwrthedd i wres, a bywyd gwasanaeth hir, gan fodloni gofynion perfformiad cerbydau ac awyrennau cyflym modern.
Diwydiant Trydanol, Electroneg a Chebl
Mae gan ffibr aramid gymwysiadau amlwg iawn yn y sectorau trydanol, electroneg, a gweithgynhyrchu gwifrau a chebl, yn enwedig yn y meysydd canlynol:
Aelodau Tynnol mewn Ceblau Optegol: Gyda chryfder tynnol a modwlws uchel, mae ffibr aramid yn gwasanaethu fel yr aelod tynnol mewn ceblau optegol cyfathrebu, gan amddiffyn ffibrau optegol cain rhag anffurfiad o dan densiwn a sicrhau trosglwyddiad signal sefydlog.
Atgyfnerthu mewn Ceblau: Mewn ceblau arbenigol, ceblau tanfor, ceblau pŵer, a cheblau sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel, defnyddir aramid yn gyffredin fel elfen atgyfnerthu ganolog neu haen arfwisg. O'i gymharu ag atgyfnerthiadau metel, mae aramid yn cynnig cryfder uwch am bwysau is, gan wella cryfder tynnol cebl a sefydlogrwydd mecanyddol yn fawr.
Inswleiddio ac Atal Fflam: Mae gan gyfansoddion aramid sefydlogrwydd dielectrig a thermol rhagorol. Fe'u defnyddir yn helaeth mewn haenau inswleiddio ceblau, siacedi gwrthfflam, a gorchuddion mwg isel di-halogen. Ar ôl cael ei drwytho â farnais inswleiddio, caiff papur aramid ei gyfuno â mica naturiol i'w ddefnyddio mewn moduron a thrawsnewidyddion sy'n gwrthsefyll tymheredd uchel.
Ceblau Gwrthsefyll Tân a Chludo Rheilffordd: Mae ymwrthedd fflam a goddefgarwch gwres cynhenid ffibr aramid yn ei gwneud yn ddelfrydol i'w ddefnyddio mewn ceblau ar longau, ceblau cludo rheilffordd, a cheblau gwrthsefyll tân gradd niwclear, lle mae safonau diogelwch yn llym.
EMC a Phwysau Pwysau: Mae tryloywder electromagnetig rhagorol Aramid a'i gysonyn dielectrig isel yn ei gwneud yn addas ar gyfer haenau cysgodi EMI, radomeau radar, a chydrannau integreiddio optoelectronig, gan helpu i wella cydnawsedd electromagnetig a lleihau pwysau'r system.
Cymwysiadau Eraill
Oherwydd ei gynnwys uchel mewn cylchoedd aromatig, mae ffibr aramid yn cynnig sefydlogrwydd cemegol rhagorol a gwrthiant cyrydiad, gan ei wneud yn addas ar gyfer rhaffau morol, ceblau drilio olew, a cheblau optegol trosglwyddo uwchben mewn amgylcheddau llym. Fe'i defnyddir yn helaeth hefyd mewn offer chwaraeon premiwm, offer amddiffynnol, a padiau brêc modurol, ac mae'n cael ei fabwysiadu fwyfwy fel dewis arall sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd yn lle asbestos mewn cymwysiadau selio ac inswleiddio, paneli inswleiddio thermol, a chydrannau selio eraill, gan sicrhau perfformiad a diogelwch amgylcheddol.
Amser postio: Gorff-31-2025