Ароматты полиамидті талшықтардың қысқартылған арамидті талшықтары көміртекті талшық, ультра жоғары молекулалық полиэтилен талшықтары (UHMWPE) және базальт талшықтарымен бірге Қытайда әзірлеуге басымдық берілген төрт жоғары өнімді талшықтардың қатарына кіреді. Кәдімгі нейлон сияқты, арамид талшығы негізгі молекулалық тізбекте амидтік байланыстары бар полиамидті талшықтар отбасына жатады. Негізгі айырмашылық байланыста: нейлонның амидтік байланыстары алифаттық топтармен байланысты, ал арамидтер бензол сақиналарымен біріктірілген. Бұл арнайы молекулалық құрылым арамид талшығына өте жоғары осьтік беріктік (>20cN/dtex) және модуль (>500GPa) береді, бұл оны жоғары сапалы кабельдерді нығайту үшін таңдаулы материал етеді.
Арамид талшығының түрлері
Арамид талшығынегізінен толық хош иісті полиамидті талшықтарды және гетероциклді хош иісті полиамидті талшықтарды қамтиды, оларды одан әрі орто-арамид, пара-арамид (PPTA) және мета-арамид (PMTA) деп бөлуге болады. Олардың ішінде мета-арамид пен пара-арамид индустрияланған. Молекулалық құрылым тұрғысынан бұл екеуінің арасындағы негізгі айырмашылық амидтік байланыс бекітілген бензол сақинасындағы көміртегі атомының орнында. Бұл құрылымдық айырмашылық механикалық қасиеттерде және термиялық тұрақтылықта айтарлықтай айырмашылықтарға әкеледі.
Пара-Арамид
Пара-арамид немесе поли(р-фенилентерефталамид) (PPTA), Қытайда Aramid 1414 деп те белгілі, оның амидтік байланыстарының 85%-дан астамы хош иісті сақиналармен тікелей байланысқан сызықты жоғары полимер. Коммерциялық тұрғыдан ең табысты пара-арамид өнімдері әлемдік нарықта үстемдік ететін DuPont компаниясының Kevlar® және Teijin's Twaron® болып табылады. Бұл жоғары өнімді синтетикалық талшықтардың жаңа дәуірін бастайтын сұйық кристалды полимерлі иіру ерітіндісі арқылы өндірілген бірінші талшық болды. Механикалық қасиеттері бойынша оның созылу беріктігі 3,0–3,6 ГПа, серпімділік модулі 70–170 ГПа, үзіліс кезіндегі ұзаруы 2–4% жетуі мүмкін. Бұл ерекше сипаттамалар оған оптикалық кабельді нығайтуда, баллистикалық қорғаныста және басқа салаларда таптырмас артықшылықтар береді.
Мета-Арамид
Мета-арамид немесе поли(м-фенилен изофталамид) (PMTA), Қытайда Aramid 1313 деп те белгілі, жетекші жоғары температураға төзімді органикалық талшық. Оның молекулалық құрылымы 3D желісіндегі күшті молекулааралық сутектік байланыстармен тұрақтандырылған ирек сызықты тізбекті құрайтын мета-фенилен сақиналарын байланыстыратын амидтік топтардан тұрады. Бұл құрылым талшыққа тамаша жалынға төзімділік, термиялық тұрақтылық және радиацияға төзімділік береді. Әдеттегі өнім - оттегінің шекті индексі (LOI) 28–32, шыныға ауысу температурасы шамамен 275°C және үздіксіз қызмет көрсету температурасы 200°C жоғары, бұл оны отқа төзімді кабельдер мен жоғары температура оқшаулағыш материалдарда кеңінен қолдануға мүмкіндік беретін DuPont компаниясының Nomex® өнімі болып табылады.
Арамид талшығының көрнекті қасиеттері
Арамид талшығы ультра жоғары беріктік, жоғары модуль, ыстыққа төзімділік, қышқыл және сілтіге төзімділік, төмен салмақ, оқшаулау, қартаюға төзімділік, ұзақ қызмет ету циклі, химиялық тұрақтылық, жану кезінде балқытылған тамшылардың болмауы және улы емес газ шығарындыларын ұсынады. Кабельді қолдану тұрғысынан пара-арамид термиялық кедергісі бойынша мета-арамидтен асып түседі, үздіксіз қызмет көрсету температурасының диапазоны -196-дан 204 ° C-қа дейін және 500 ° C-та ыдырау немесе балқу жоқ. Пара-арамидтің ең көрнекті қасиеттеріне өте жоғары беріктік, жоғары модуль, ыстыққа төзімділік, химиялық төзімділік және төмен тығыздық жатады. Оның беріктігі 25 г/дтекстен асады — жоғары сапалы болаттан 5-6 есе, шыны талшықтан 3 есе және беріктігі жоғары нейлон өнеркәсіптік жіптен екі есе. Оның модулі болаттан немесе шыны талшықтан 2-3 есе және жоғары берік нейлоннан 10 есе көп. Ол болат сымнан екі есе қатты және салмағы шамамен 1/5 ғана, бұл оны оптикалық кабельдерде, суасты кабельдерінде және басқа жоғары сапалы кабель түрлерінде арматура ретінде пайдалануға өте қолайлы етеді.
Арамид талшығының механикалық қасиеттері
Мета-арамид - қарапайым полиэстерден, мақтадан немесе нейлоннан жоғары сыну күші бар икемді полимер. Ол жоғары ұзарту жылдамдығына, жұмсақ қол сезіміне, жақсы иіруге ие және қысқа талшықтарға немесе әртүрлі деньердің жіптеріне шығарылуы мүмкін. Оны стандартты тоқыма машиналары арқылы маталар мен тоқыма емес бұйымдарға айналдыруға және әртүрлі салалардың қорғаныс киімдерінің қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін өңдеуге болады. Электрлік оқшаулауда мета-арамидтің отқа төзімді және ыстыққа төзімді қасиеттері ерекшеленеді. LOI 28-ден жоғары болса, ол жалыннан шыққаннан кейін жануды жалғастырмайды. Оның отқа төзімділігі оның химиялық құрылымына тән, бұл оны үнемі жалынға төзімді етеді — жуу немесе ұзақ уақыт пайдалану салдарынан өнімділіктің жоғалуына төзімді. Мета-арамид тамаша термиялық тұрақтылыққа ие, 205 ° C температурада үздіксіз пайдалану және 205 ° C-тан жоғары температурада күшті сақтау. Оның ыдырау температурасы жоғары, ол жоғары температурада балқымайды және тамшылатпайды, тек 370°С-тан жоғары көміртектене бастайды. Бұл қасиеттер оны жоғары температураға немесе отқа төзімді кабельдерде оқшаулау және нығайту үшін өте қолайлы етеді.
Арамид талшығының химиялық тұрақтылығы
Мета-арамид концентрлі күкірт және азот қышқылдарына сезімтал болғанымен, көптеген химиялық заттар мен концентрлі бейорганикалық қышқылдарға тамаша төзімділікке ие. Сондай-ақ бөлме температурасында сілтіге жақсы төзімді.
Арамид талшығының радиациялық төзімділігі
Мета-арамид ерекше сәулеленуге төзімділік көрсетеді. Мысалы, 1,2×10⁻² Вт/см² ультракүлгін сәуле мен 1,72×10⁸ рад гамма-сәулелерінің ұзақ әсер ету кезінде оның күші өзгеріссіз қалады. Бұл керемет радиациялық төзімділік оны атом электр станциялары мен ғарыш аппараттарында қолданылатын кабельдер үшін әсіресе қолайлы етеді.
Арамид талшығының беріктігі
Мета-арамид сонымен қатар тамаша тозуға және химиялық төзімділікке ие. 100 рет жуудан кейін отандық өндірілген мета-арамидтен жасалған мата өзінің бастапқы жыртылу беріктігінің 85%-дан астамын сақтайды. Кабельдік қолданбаларда бұл төзімділік ұзақ мерзімді механикалық және электрлік жұмыс тұрақтылығын қамтамасыз етеді.
Арамид талшығының қолданылуы
Арамид талшығы тамаша механикалық қасиеттеріне, жоғары температураға төзімділігіне және химиялық тұрақтылығына байланысты Қытайдың аэроғарыш, автомобиль, электромеханикалық, құрылыс және спорт салаларында кеңінен қолданылады. Ол жоғары өнімді өнеркәсіптердің болашақ дамуының негізгі материалы ретінде қарастырылады. Атап айтқанда, арамид байланыс оптикалық кабельдері, қуат кабельдері, жоғары температураға төзімді кабельдер, суасты кабельдері және арнайы кабельдер салаларында таптырмас рөл атқарады.
Аэроғарыш және әскери өрістер
Арамид талшығы төмен тығыздық, жоғары беріктік және тамаша коррозияға төзімділікпен ерекшеленеді. Ол зымыран қозғалтқышының қаптамалары мен кең жолақты радиоқабылдағыш құрылымдары сияқты аэроғарыштық көліктердің құрылымдық құрамдас бөліктерінде кеңінен қолданылады. Оның композициялық материалдары соққыға тамаша төзімділік пен электромагниттік толқынның мөлдірлігін көрсетеді, бұл ұшақтың салмағын айтарлықтай азайтады және қауіпсіздікті арттырады. Қорғаныс секторында арамид оқ өткізбейтін кеудешелерде, дулығаларда және жарылысқа төзімді контейнерлерде қолданылады, бұл оны жеңіл әскери қорғаныстың келесі буыны үшін жетекші материал етеді.
Құрылыс және көлік өрістері
Құрылыс индустриясында арамид талшығы жеңіл, икемді және коррозияға төзімді болғандықтан құрылымдық арматура және көпір кабельдік жүйелер үшін қолданылады. Ол әсіресе дұрыс емес құрылымдарды нығайтуда тиімді. Тасымалдауда арамид автомобильдер мен ұшақтарға арналған шина сымдарына қолданылады. Арамидпен күшейтілген шиналар жоғары беріктік, тесілуге төзімділік, ыстыққа төзімділік және ұзақ қызмет ету мерзімін ұсынады, қазіргі заманғы жоғары жылдамдықтағы көліктер мен ұшақтардың өнімділік талаптарына жауап береді.
Электротехника, электроника және кабель өнеркәсібі
Арамид талшығы электр, электроника және сым және кабель өндірісі секторларында, әсіресе келесі салаларда әсіресе көрнекті қолданбаларға ие:
Оптикалық кабельдердегі созылу элементтері: Созылу беріктігі мен модулі жоғары арамидті талшық байланыс оптикалық кабельдерінде созылу элементі ретінде қызмет етеді, нәзік оптикалық талшықтарды кернеу кезінде деформациядан қорғайды және сигналдың тұрақты берілуін қамтамасыз етеді.
Кабельдердегі арматура: Арнайы кабельдерде, суасты кабельдерінде, қуат кабельдерінде және жоғары температураға төзімді кабельдерде арамид әдетте орталық арматура элементі немесе құрыш қабаты ретінде пайдаланылады. Металл арматуралармен салыстырғанда, арамид төмен салмақта жоғары беріктік береді, кабельдің созылу беріктігін және механикалық тұрақтылықты айтарлықтай арттырады.
Оқшаулау және жалынға төзімділік: Арамид композиттері тамаша диэлектрлік және термиялық тұрақтылыққа ие. Олар кабельді оқшаулау қабаттарында, жалынға төзімді курткаларда және галогенсіз түтіннің аз қабығында кеңінен қолданылады. Арамид қағазы оқшаулағыш лакпен сіңдірілгеннен кейін жоғары температураға төзімді қозғалтқыштар мен трансформаторларда пайдалану үшін табиғи слюдамен біріктіріледі.
Өртке төзімді және теміржол транзиттік кабельдері: Арамид талшығының жалынға төзімділігі мен ыстыққа төзімділігі оны қауіпсіздік стандарттары қатаң болатын кеме кабельдерінде, теміржол транзиттік кабельдерінде және ядролық дәрежедегі отқа төзімді кабельдерде пайдалануға өте ыңғайлы етеді.
EMC және жеңіл салмақ: Арамидтің тамаша электромагниттік мөлдірлігі және төмен диэлектрлік тұрақтылығы оны EMI экрандау қабаттарына, радар радомдарына және оптоэлектронды біріктіру компоненттеріне қолайлы етеді, бұл электромагниттік үйлесімділікті жақсартуға және жүйе салмағын азайтуға көмектеседі.
Басқа қолданбалар
Ароматты сақина құрамының жоғары болуына байланысты арамид талшығы керемет химиялық тұрақтылық пен коррозияға төзімділікті қамтамасыз етеді, бұл оны теңіз арқандарына, мұнай бұрғылау кабельдеріне және қатал ортада үстіңгі трансмиссиялық оптикалық кабельдерге жарамды етеді. Ол сондай-ақ премиум спорттық жабдықтарда, қорғаныс құралдарында және автомобиль тежегіш жастықшаларында кеңінен қолданылады және тығыздау және оқшаулау қолданбаларында, жылу оқшаулағыш панельдерде және басқа герметикалық компоненттерде асбестке экологиялық таза балама ретінде өнімділікті және экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз етеді.
Жіберу уақыты: 31 шілде 2025 ж