Serat aramid, cekakan saka serat poliamida aromatik, kalebu ing antarane papat serat kinerja dhuwur sing diprioritasake kanggo pangembangan 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. Bedane utama ana ing ikatan: ikatan amida nilon disambungake menyang gugus alifatik, dene aramid dikonjugasi 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 kelas atas.
Jinis-jinis Serat Aramid
Serat aramidutamane kalebu serat poliamida aromatik lan serat poliamida aromatik heterosiklik, sing bisa dikategorikake maneh dadi orto-aramid, para-aramid (PPTA), lan meta-aramid (PMTA). Antarane, meta-aramid lan para-aramid minangka sing wis diindustrialisasi. Saka perspektif struktur molekul, bedane utama antarane loro iki ana ing posisi atom karbon ing cincin benzena sing dipasang ikatan amida. Bedane struktural iki nyebabake bedane sing signifikan ing sifat mekanik lan stabilitas termal.
Para-Aramid
Para-aramid, utawa poli(p-fenilen tereftalamida) (PPTA), uga dikenal ing Tiongkok minangka Aramid 1414, minangka polimer linier dhuwur kanthi luwih saka 85% ikatan amida sing langsung ana gandhengane karo cincin aromatik. Produk para-aramid sing paling sukses sacara komersial yaiku Kevlar® DuPont lan Twaron® Teijin, sing ndominasi pasar global. Iki minangka serat pertama sing diprodhuksi nggunakake larutan pemintalan polimer kristal cair, sing nggawa era anyar serat sintetis kinerja dhuwur. Babagan sifat mekanik, kekuatan tarik bisa tekan 3,0–3,6 GPa, modulus elastis 70–170 GPa, lan elongasi nalika putus 2–4%. Karakteristik sing luar biasa iki menehi kaluwihan sing ora bisa diganti ing penguatan kabel optik, perlindungan balistik, lan bidang liyane.
Meta-Aramid
Meta-aramid, utawa poli(m-fenilena isoftalamida) (PMTA), uga dikenal ing Tiongkok minangka Aramid 1313, minangka serat organik tahan suhu dhuwur sing unggul. Struktur molekuleré kasusun saka gugus amida sing nggandhengake cincin meta-fenilena, mbentuk rantai linier zigzag sing distabilisasi dening ikatan hidrogen intermolekul sing kuwat ing jaringan 3D. Struktur iki menehi serat kasebut tahan api, stabilitas termal, lan tahan radiasi sing apik banget. Produk khas yaiku Nomex® DuPont, kanthi Indeks Oksigen Pembatas (LOI) 28-32, suhu transisi kaca udakara 275°C, lan suhu layanan terus-terusan ing ndhuwur 200°C, saengga digunakake sacara wiyar ing kabel tahan api lan bahan insulasi suhu dhuwur.
Sifat-sifat Serat Aramid sing Unggul
Serat aramid nawakake kekuatan ultra-dhuwur, modulus dhuwur, tahan panas, tahan asam lan alkali, bobote endhek, insulasi, tahan tuwa, siklus urip dawa, stabilitas kimia, ora ana tetesan leleh 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 -196 nganti 204°C lan ora ana dekomposisi utawa leleh ing 500°C. Sifat para-aramid sing paling misuwur kalebu kekuatan ultra-dhuwur, modulus dhuwur, tahan panas, tahan kimia, lan kapadhetan sing endhek. Kekuwatane ngluwihi 25 g/dtex—5 nganti 6 kali lipat baja berkualitas tinggi, 3 kali lipat fiberglass, lan kaping pindho benang industri nilon kekuatan tinggi. Moduluse 2-3 kali lipat baja utawa fiberglass lan 10 kali lipat nilon kekuatan tinggi. Kaping pindho luwih kuwat tinimbang kawat baja lan bobote mung udakara 1/5, saengga cocog banget kanggo digunakake minangka tulangan ing kabel optik, kabel bawah laut, lan jinis kabel kelas atas liyane.
Sifat Mekanik Serat Aramid
Meta-aramid iku polimer fleksibel kanthi kekuatan putus sing luwih dhuwur tinimbang poliester, katun, utawa nilon biasa. Iki nduweni tingkat elongasi sing dhuwur, rasa tangan sing alus, kemampuan spin sing apik, lan bisa diprodhuksi dadi serat cendhak utawa filamen kanthi macem-macem denier. Iki bisa dipintal dadi kain lan nonwoven nggunakake mesin tekstil standar lan diproses kanggo nyukupi kabutuhan sandhangan protèktif saka macem-macem industri. Ing insulasi listrik, sifat tahan api lan tahan panas meta-aramid katon mencolok. Kanthi LOI sing luwih gedhe saka 28, ora bakal terus kobong sawise ninggalake geni. Tahan api iku intrinsik kanggo struktur kimiane, saengga tahan api permanen—tahan karo kerugian kinerja amarga ngumbah utawa panggunaan 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 ngkarbonisasi ing ndhuwur 370°C. Sifat-sifat kasebut ndadekake cocog kanggo insulasi lan penguatan ing kabel suhu dhuwur utawa tahan api.
Stabilitas Kimia Serat Aramid
Meta-aramid nduwèni resistensi sing apik banget marang umumé bahan kimia lan asam anorganik pekat, sanajan sensitif marang asam sulfat lan nitrat pekat. Uga nduwèni resistensi alkali sing apik ing suhu kamar.
Resistensi Radiasi Serat Aramid
Meta-aramid nduweni resistensi radiasi sing luar biasa. Contone, nalika kena cahya ultraviolet 1,2×10⁻² W/cm² lan sinar gamma 1,72×10⁸ rad sing suwe, kekuwatane tetep ora owah. Resistensi radiasi sing luar biasa iki ndadekake cocok banget kanggo kabel sing digunakake ing pembangkit listrik tenaga nuklir lan pesawat ruang angkasa.
Kekuwatan Serat Aramid
Meta-aramid uga nuduhake ketahanan abrasi lan kimia sing apik banget. Sawise 100 kali pencucian, kain sing digawe saka meta-aramid sing diprodhuksi ing njero negeri bisa njaga luwih saka 85% kekuatan robek asline. Ing aplikasi kabel, daya tahan iki njamin stabilitas kinerja mekanik lan listrik jangka panjang.
Aplikasi Serat Aramid
Serat aramid digunakake sacara wiyar ing industri aerospace, otomotif, elektromekanik, konstruksi, lan olahraga Tiongkok amarga sifat mekanik sing apik banget, tahan suhu dhuwur, lan stabilitas kimia. Iki dianggep minangka bahan kunci 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 bawah laut, lan kabel khusus.
Lapangan Dirgantara lan Militer
Serat aramid nduweni kapadhetan sing endhek, kekuatan sing dhuwur, lan tahan korosi sing apik banget. Serat iki digunakake sacara wiyar ing komponen struktural kendaraan aerospace, kayata selubung motor roket lan struktur radom broadband. Bahan komposite nuduhake resistensi dampak sing apik banget lan transparansi gelombang elektromagnetik, sing sacara signifikan nyuda bobot pesawat lan nambah keamanan. Ing sektor pertahanan, aramid digunakake ing rompi anti peluru, helm, lan kontainer tahan ledakan, dadi bahan utama kanggo generasi sabanjure kanggo perlindungan militer entheng.
Bidang Konstruksi lan Transportasi
Ing industri konstruksi, serat aramid digunakake kanggo tulangan struktural lan sistem kabel jembatan amarga entheng, fleksibel, lan tahan korosi. Serat iki efektif banget kanggo nguatake struktur sing ora teratur. Ing transportasi, aramid ditrapake ing kain tali ban kanggo mobil lan pesawat. Ban sing diperkuat aramid nawakake kekuatan dhuwur, tahan tusukan, tahan panas, lan umur layanan sing dawa, nyukupi tuntutan kinerja kendaraan kecepatan tinggi modern lan pesawat.
Industri Listrik, Elektronik, lan Kabel
Serat aramid nduweni aplikasi sing penting banget ing sektor manufaktur listrik, elektronik, lan kawat & kabel, utamane ing babagan ing ngisor iki:
Anggota Tarik 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 nalika ditarik lan njamin transmisi sinyal sing stabil.
Penguatan ing Kabel: Ing kabel khusus, kabel bawah laut, kabel daya, lan kabel tahan suhu dhuwur, aramid umume digunakake minangka elemen penguat pusat utawa lapisan waja. Dibandhingake karo penguat logam, aramid nawakake kekuatan sing unggul kanthi bobot sing luwih murah, sing ningkatake kekuatan tarik kabel lan stabilitas mekanik kanthi signifikan.
Isolasi lan Tahan Geni: Komposit aramid nduweni stabilitas dielektrik lan termal sing apik banget. Komposit iki akeh digunakake ing lapisan insulasi kabel, jaket tahan geni, lan selubung asap rendah bebas halogen. Kertas aramid, sawise diresapi pernis insulasi, digabungake karo mika alami kanggo digunakake ing motor lan transformator sing tahan suhu dhuwur.
Kabel Tahan Geni lan Transit Rel: Ketahanan geni lan toleransi panas sing ana ing serat aramid ndadekake cocog kanggo digunakake ing kabel kapal, kabel transit rel, lan kabel tahan geni tingkat nuklir, ing ngendi standar keamanane ketat.
EMC lan Ringan: Transparansi elektromagnetik Aramid sing apik banget lan konstanta dielektrik sing endhek ndadekake cocok kanggo lapisan pelindung EMI, radom radar, lan komponen integrasi optoelektronik, mbantu ningkatake kompatibilitas elektromagnetik lan nyuda bobot sistem.
Aplikasi Liyane
Amarga kandungan cincin aromatik sing dhuwur, serat aramid nawakake stabilitas kimia lan tahan korosi sing luar biasa, saengga cocok kanggo tali laut, kabel pengeboran lenga, lan kabel optik transmisi overhead ing lingkungan sing atos. Iki uga digunakake sacara wiyar ing peralatan olahraga premium, peralatan protèktif, lan bantalan rem otomotif, lan saya akeh diadopsi minangka alternatif asbes sing ramah lingkungan ing aplikasi sealing lan insulasi, panel insulasi termal, lan komponen sealing liyane, njamin kinerja lan keamanan lingkungan.
Wektu kiriman: 31 Juli 2025