Serat Aramid, cendhak kanggo serat poliamida aromatik, kadhaptar ing antarane papat serat kinerja dhuwur sing diutamakake kanggo pembangunan ing China, bebarengan karo serat karbon, serat polietilen bobot molekul ultra-dhuwur (UHMWPE), lan serat basalt. Kaya nilon biasa, serat aramid kalebu kulawarga serat poliamida, kanthi ikatan amida ing rantai molekul utama. Bentenane utama dumunung ing ikatan: ikatan amida nilon disambungake karo gugus alifatik, dene aramid digabungake karo cincin benzena. Struktur molekul khusus iki menehi serat aramid kekuatan aksial sing dhuwur banget (> 20cN / dtex) lan modulus (> 500GPa), dadi bahan sing disenengi kanggo nguatake kabel sing paling dhuwur.
Jinis Serat Aramid
serat aramidutamane kalebu serat poliamida aromatik sakabehe lan serat poliamida aromatik heterosiklik, sing bisa dikategorikake maneh dadi ortho-aramid, para-aramid (PPTA), lan meta-aramid (PMTA). Ing antarane, meta-aramid lan para-aramid yaiku sing wis diindustrialisasi. Saka perspektif struktur molekul, prabédan utama antarane loro iki dumunung ing posisi atom karbon ing dering benzena sing ikatan amida ditempelake. Bentenane struktur iki nyebabake bedane sing signifikan ing sifat mekanik lan stabilitas termal.
Para-Aramid
Para-aramid, utawa poli(p-phenylene terephthalamide) (PPTA), uga dikenal ing China minangka Aramid 1414, minangka polimer dhuwur linier kanthi luwih saka 85% ikatan amida sing disambung langsung karo cincin aromatik. Produk para-aramid sing paling sukses kanthi komersial yaiku DuPont's Kevlar® lan Teijin's Twaron®, sing ndominasi pasar global. Serat iki minangka serat pertama sing diprodhuksi nggunakake solusi pemintalan polimer kristal cair, nuntun jaman anyar serat sintetis kanthi kinerja dhuwur. Ing babagan sifat mekanik, kekuatan tarik bisa tekan 3.0-3.6 GPa, modulus elastis 70-170 GPa, lan elongasi ing break 2-4%. Karakteristik luar biasa kasebut menehi kaluwihan sing ora bisa diganti ing tulangan kabel optik, perlindungan balistik, lan lapangan liyane.
Meta-Aramid
Meta-aramid, utawa poli(m-phenylene isophthalamide) (PMTA), uga dikenal ing China minangka Aramid 1313, minangka serat organik tahan suhu dhuwur sing unggul. Struktur molekulé kasusun saka gugus amida sing ngubungaké dering meta-fenilena, mbentuk ranté linier zigzag sing distabilisasi déning ikatan hidrogen antarmolekul sing kuwat ing jaringan 3D. Struktur iki nyedhiyakake serat kanthi retardasi nyala, stabilitas termal, lan tahan radiasi. Produk khas yaiku DuPont's Nomex®, kanthi Indeks Oksigen Watesan (LOI) 28-32, suhu transisi kaca kira-kira 275 ° C, lan suhu layanan terus-terusan ing ndhuwur 200 ° C, saengga digunakake ing kabel tahan geni lan bahan insulasi suhu dhuwur.
Properties pinunjul saka Serat Aramid
Serat Aramid nawakake kekuatan ultra-dhuwur, modulus dhuwur, tahan panas, tahan asam lan alkali, bobote sithik, insulasi, resistensi tuwa, siklus umur dawa, stabilitas kimia, ora ana tetesan molten sajrone pembakaran, lan emisi gas sing ora beracun. Saka perspektif aplikasi kabel, para-aramid ngluwihi meta-aramid ing resistensi termal, kanthi kisaran suhu layanan terus-terusan saka -196 nganti 204 ° C lan ora ana dekomposisi utawa leleh ing 500 ° C. Sifat-sifat para-aramid sing paling misuwur kalebu kekuatan ultra-dhuwur, modulus dhuwur, tahan panas, tahan kimia, lan kapadhetan rendah. Kekuwatane ngluwihi 25 g / dtex-5 nganti 6 kaping baja kualitas dhuwur, 3 kaping fiberglass, lan kaping pindho saka benang industri nilon kekuatan dhuwur. Modulus kasebut 2-3 kaping saka baja utawa fiberglass lan 10 kaping saka nilon kekuatan dhuwur. Iki kaping pindho minangka angel tinimbang kawat baja lan bobote mung kira-kira 1/5, saengga cocok banget kanggo digunakake minangka tulangan ing kabel optik, kabel selam, lan jinis kabel dhuwur liyane.
Sifat Mekanik Serat Aramid
Meta-aramid minangka polimer sing fleksibel kanthi kekuwatan sing luwih dhuwur tinimbang poliester, katun, utawa nilon biasa. Nduweni tingkat elongation dhuwur, aran tangan alus, spinnability apik, lan bisa diprodhuksi dadi serat cendhak utawa filamen saka macem-macem denier. Bisa spun dadi kain lan nonwovens nggunakake mesin tekstil standar lan diproses kanggo nyukupi kabutuhan apparel protèktif saka macem-macem industri. Ing insulasi listrik, sifat tahan api lan tahan panas meta-aramid katon. Kanthi LOI luwih saka 28, iku ora bakal terus kobong sawise ninggalake geni. Ketahanan nyala iku intrinsik kanggo struktur kimiane, dadi tahan api-tahan kanggo mundhut kinerja kanthi permanen amarga ngumbah utawa nggunakake jangka panjang. Meta-aramid nduweni stabilitas termal sing apik banget, kanthi panggunaan terus-terusan ing 205 ° C lan retensi kekuatan sing kuwat sanajan ing suhu ndhuwur 205 ° C. Suhu dekomposisi dhuwur, lan ora leleh utawa netes ing suhu dhuwur, mung wiwit karbonisasi ing ndhuwur 370 ° C. Sifat-sifat kasebut cocog kanggo insulasi lan penguatan ing kabel suhu dhuwur utawa tahan geni.
Stabilitas Kimia Serat Aramid
Meta-aramid nduweni resistensi sing apik kanggo umume bahan kimia lan asam anorganik pekat, sanajan sensitif marang asam sulfat lan asam nitrat pekat. Uga nduweni resistance alkali apik ing suhu kamar.
Ketahanan Radiasi Serat Aramid
Meta-aramid nuduhake resistensi radiasi sing luar biasa. Contone, ing cahya dawa kanggo 1,2 × 10⁻² W/cm² sinar ultraviolet lan 1,72 × 10⁸ rad sinar gamma, kekuatane tetep ora owah. Resistansi radiasi sing luar biasa iki ndadekake luwih cocok kanggo kabel sing digunakake ing stasiun tenaga nuklir lan pesawat ruang angkasa.
Daya tahan Serat Aramid
Meta-aramid uga nuduhake banget abrasion lan resistance kimia. Sawise 100 ngumbah, kain sing digawe saka meta-aramid sing diprodhuksi ing njero nahan luwih saka 85% saka kekuatan sobek asline. Ing aplikasi kabel, daya tahan iki njamin stabilitas kinerja mekanik lan listrik jangka panjang.
Aplikasi saka Serat Aramid
Serat Aramid digunakake akeh ing industri aerospace, otomotif, elektromekanik, konstruksi, lan olahraga China amarga sifat mekanik sing apik, tahan suhu dhuwur, lan stabilitas kimia. Iki dianggep minangka bahan utama kanggo pangembangan industri kinerja dhuwur ing mangsa ngarep. Utamane, aramid nduweni peran sing ora bisa diganti ing bidang kabel optik komunikasi, kabel daya, kabel tahan suhu dhuwur, kabel submarine, lan kabel khusus.
Aerospace lan Militer Fields
Serat Aramid nduweni kapadhetan rendah, kekuatan dhuwur, lan tahan korosi sing apik. Iki digunakake digunakake ing komponen struktur kendaraan aerospace, kayata casing motor roket lan struktur radome broadband. Bahan komposit kasebut nuduhake resistensi dampak sing apik lan transparansi gelombang elektromagnetik, kanthi signifikan nyuda bobot pesawat lan nambah safety. Ing sektor pertahanan, aramid digunakake ing rompi anti peluru, helm, lan wadhah tahan jeblugan, dadi bahan utama kanggo perlindungan militer entheng generasi sabanjure.
Bidang Konstruksi lan Transportasi
Ing industri konstruksi, serat aramid digunakake kanggo tulangan struktural lan sistem kabel jembatan amarga entheng, keluwesan, lan tahan korosi. Utamane efektif kanggo nguatake struktur sing ora teratur. Ing transportasi, aramid ditrapake ing kain tali ban kanggo mobil lan pesawat. Ban sing dikuatake Aramid nawakake kekuwatan dhuwur, tahan tusukan, tahan panas, lan umur layanan sing dawa, nyukupi tuntutan kinerja kendaraan lan pesawat modern kanthi kacepetan dhuwur.
Industri Listrik, Elektronik, lan Kabel
Serat Aramid nduwe aplikasi utamane ing sektor manufaktur listrik, elektronik, lan kabel & kabel, utamane ing wilayah ing ngisor iki:
Anggota Tensile ing Kabel Optik: Kanthi kekuatan tarik lan modulus sing dhuwur, serat aramid dadi anggota tarik ing kabel optik komunikasi, nglindhungi serat optik sing alus saka deformasi ing tension lan njamin transmisi sinyal sing stabil.
Tulangan ing Kabel: Ing kabel khusus, kabel submarine, kabel daya, lan kabel tahan suhu dhuwur, aramid umume digunakake minangka unsur tulangan tengah utawa lapisan waja. Dibandhingake karo tulangan logam, aramid nawakake kekuatan sing luwih dhuwur kanthi bobot sing luwih murah, nambah kekuatan tarik kabel lan stabilitas mekanik.
Insulasi lan Flame Retardancy: Komposit Aramid nduweni stabilitas dielektrik lan termal sing apik banget. Digunakake kanthi wiyar ing lapisan insulasi kabel, jaket tahan api, lan sarung kumelun sing bebas halogen. Kertas Aramid, sawise diresapi karo varnish insulasi, digabungake karo mika alami kanggo digunakake ing motor lan trafo tahan suhu dhuwur.
Kabel Transit Rel lan Tahan Geni: Ketahanan nyala lan toleransi panas serat Aramid ndadekake becik kanggo digunakake ing kabel kapal, kabel transit rel, lan kabel tahan geni kelas nuklir, sing standar safety ketat.
EMC lan Lightweighting: Transparansi elektromagnetik Aramid sing apik banget lan konstanta dielektrik sing sithik nggawe cocog kanggo lapisan pelindung EMI, radar radar, lan komponen integrasi optoelektronik, mbantu nambah kompatibilitas elektromagnetik lan nyuda bobot sistem.
Aplikasi liyane
Amarga isi dering aromatik sing dhuwur, serat aramid nawakake stabilitas kimia sing luar biasa lan tahan korosi, saengga cocog kanggo tali laut, kabel pengeboran minyak, lan kabel optik transmisi nduwur sirah ing lingkungan sing atos. Iki uga digunakake kanthi akeh ing peralatan olahraga premium, peralatan protèktif, lan bantalan rem otomotif, lan tambah akeh diadopsi minangka alternatif sing ramah lingkungan kanggo asbes ing aplikasi sealing lan insulasi, panel insulasi termal, lan komponen sealing liyane, njamin kinerja lan safety lingkungan.
Posting wektu: Jul-31-2025