أراميد 1313 وأراميد 1414

الأراميد هو نوع جديد من الألياف الاصطناعية عالية التقنية ذات الخصائص الممتازة مثل القوة الفائقة ، والمعامل العالي ، ومقاومة درجات الحرارة العالية ، ومقاومة الأحماض والقلويات ، والوزن الخفيف. من مرتين إلى ثلاث مرات من الأسلاك الفولاذية ، تكون الصلابة ضعف صلابة الأسلاك الفولاذية ، والوزن حوالي 1/5 فقط من الأسلاك الفولاذية. عند درجة حرارة 560 درجة ، لا تتحلل أو تذوب. إنه يتمتع بأداء عزل جيد ومقاوم للشيخوخة ، وله دورة حياة طويلة. يعتبر اكتشاف ألياف الأراميد عملية تاريخية مهمة للغاية في صناعة المواد.

ألياف مقاومة للحريق - أراميد 1313

تم تطوير Aramid 1313 بنجاح لأول مرة بواسطة شركة DuPont في الولايات المتحدة ، وتم تصنيعه في عام 1967. المنتج مسجل باسم Nomex® (Nomex). هذه ألياف ناعمة ، بيضاء ، نحيلة ، رقيق ، ولامعة. لا يختلف مظهره عن مظهر الألياف الكيميائية العادية ، لكن له "وظائف خاصة" غير عادية في جسم واحد:

استقرار حراري طويل الأمد

أبرز ما يميز الأراميد 1313 هو مقاومته لدرجات الحرارة العالية. يمكن استخدامه لفترة طويلة عند درجة حرارة عالية تصل إلى 220 درجة دون التقادم. يمكن الحفاظ على خواصه الكهربائية والميكانيكية لمدة 10 سنوات ، كما أن ثبات أبعاده ممتاز. معدل الانكماش الحراري هو 1 في المائة فقط عند درجة تقريبية ، ولن يتقلص أو يتقشر أو يلين أو يذوب عند تعرضه لدرجة حرارة عالية تصل إلى 300 درجة لفترة قصيرة. يبدأ فقط في التحلل عند درجة حرارة عالية أعلى من 370 درجة ، ويبدأ في الكربنة عند حوالي 400 درجة. ، مثل هذا الاستقرار الحراري العالي فريد من نوعه في الألياف العضوية الحالية المقاومة للحرارة.

مثبطات اللهب المتميزة

نحن نعلم أن النسبة المئوية لحجم الأكسجين المطلوب لحرق مادة في الهواء تسمى مؤشر الأكسجين المحدد ، وكلما زاد مؤشر الأكسجين المحدد ، كان تثبيط اللهب أفضل. عادة ما يكون محتوى الأكسجين في الهواء 21 في المائة ويكون مؤشر الأكسجين المحدد لألياف الأراميد 1313 أكبر من 28 في المائة. إنها ألياف مثبطة للهب ، لذلك لن تحترق في الهواء ، ولا تدعم الاحتراق ، ولها خصائص إطفاء ذاتي. هذه الخاصية المتأصلة المشتقة من تركيبته الجزيئية تجعل الأراميد 1313 مثبطًا للهب بشكل دائم ، لذلك فهو يتمتع بسمعة "الألياف المقاومة للحريق".

عزل كهربائي ممتاز

ثابت العزل لألياف الأراميد 1313 منخفض جدًا ، وقوته العازلة الكامنة تمكنه من الحفاظ على عزل كهربائي ممتاز تحت ظروف درجات الحرارة العالية ، ودرجات الحرارة المنخفضة ، وظروف الرطوبة العالية. يمكن أن يصل جهد انهيار الورق العازل المُجهز بواسطته إلى 100 ، 000 فولت / ㎜ ، وهو أفضل مادة عازلة معترف بها في جميع أنحاء العالم.

استقرار كيميائي ممتاز

الأراميد 1313 هو جزيء خطي يتكون من روابط أميد تربط مجموعات أريل. في بلورتها ، يتم ترتيب روابط الهيدروجين في مستويين لتشكيل بنية ثلاثية الأبعاد. هذه الرابطة الهيدروجينية القوية تجعل هيكلها الكيميائي مستقرًا للغاية ويمكن أن تكون مقاومة لمعظم الأحماض غير العضوية عالية التركيز والمواد الكيميائية الأخرى ، والتحلل المائي والتآكل بالبخار.

خصائص ميكانيكية ممتازة

الأراميد 1313 مادة بوليمر مرنة. صلابة منخفضة واستطالة عالية تجعلها تتمتع بنفس قابلية الدوران مثل الألياف العادية. يمكن معالجتها إلى أقمشة مختلفة أو أقمشة غير منسوجة بواسطة آلات الغزل التقليدية ، وهي مقاومة للتآكل ومقاومة للتمزق. واسع جدا.

مقاومة فائقة للإشعاع

يتمتع الأراميد 1313 بمقاومة ممتازة للأشعة والأشعة فوق البنفسجية. مع إشعاع 50Kv بالأشعة السينية لمدة 100 ساعة ، تظل قوة الألياف 73 بالمائة من الأصل ، وفي هذا الوقت أصبح البوليستر أو النايلون مسحوقًا بالفعل. يمنح التركيب الكيميائي الفريد والمستقر ألياف الأراميد 1313 بأداء ممتاز. من خلال الاستخدام الشامل لهذه الخصائص ، تم تطوير سلسلة من الوظائف الجديدة والمنتجات الجديدة بشكل مستمر ، وأصبحت مجالات التطبيق أوسع وأوسع ، وأصبحت الشعبية أعلى وأعلى.

ملابس واقية خاصة

قماش أراميد 1313 لا يحترق أو يسقط أو يدخن عند تعرضه للنار ، وله تأثير ممتاز ضد الحريق. خاصة عند مواجهة درجة حرارة عالية مفاجئة تبلغ 900-1500 درجة ، فإن سطح القماش سوف يتفحم ويتسمك بسرعة ، مما يشكل حاجزًا فريدًا من العزل الحراري لحماية مرتديه من الهروب. إذا تمت إضافة كمية صغيرة من الألياف المضادة للكهرباء الساكنة أو ألياف الأراميد 1414 ، فيمكن أن تمنع بشكل فعال النسيج من الانفجار وتجنب المخاطر مثل أقواس البرق ، والأقواس الكهربائية ، والكهرباء الساكنة ، واللهب. يمكن استخدام ألياف Aramid 1313 الملونة لصنع ملابس واقية خاصة مختلفة مثل بدلات الطيران ، والزي الرسمي القتالي للدفاع الكيميائي ، وزي مكافحة الحرائق وملابس العمل الأمامية للفرن ، وملابس عمل اللحام الكهربائي ، وملابس معادلة الضغط ، وملابس العمل للحماية من الإشعاع ، والملابس الواقية الكيميائية ، ملابس التدريع ذات الجهد العالي ، إلخ. الطيران والفضاء والزي العسكري والوقاية من الحرائق والبتروكيماويات والكهرباء والغاز والمعادن والسباق والعديد من المجالات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، في البلدان المتقدمة ، تُستخدم أقمشة الأراميد أيضًا على نطاق واسع كمنسوجات الفنادق ، وممرات الإنقاذ ، والديكورات المنزلية المقاومة للحريق ، وأغطية طاولة الكي ، وقفازات المطبخ ، والبيجامات المقاومة للهب لحماية كبار السن والأطفال.

مواد تصفية درجة حرارة عالية

مقاومة درجات الحرارة العالية واستقرار الأبعاد والمقاومة الكيميائية لألياف الأراميد 1313 تجعلها تحتل مكانة رائدة في مجال مواد الترشيح ذات درجات الحرارة العالية. تُستخدم مواد ترشيح الأراميد على نطاق واسع في المصانع الكيماوية ومحطات الطاقة الحرارية ومصانع الكربون الأسود ومصانع الأسمنت ومصانع الجير ومصانع فحم الكوك والصهر ومصانع الإسفلت ومصانع الطلاء والمداخن عالية الحرارة والهواء الساخن في أفران القوس الكهربائي والزيت المراجل والمحارق. لا يمكن للترشيح أن يزيل الغبار بشكل فعال فحسب ، بل يقاوم أيضًا التآكل الكيميائي للأبخرة الضارة ، وفي نفس الوقت يساعد في استعادة المعادن الثمينة.

مادة هيكل العسل

يمكن استخدام ورق المواد الإنشائية Aramid 1313 لصنع ألواح هيكلية متعددة الطبقات على شكل خلية نحل بيونيك ، والتي تتميز بنسبة قوة / وزن رائعة ونسبة صلابة / وزن (حوالي 9 أضعاف الفولاذ). مقاومة التآكل ، ومقاومة التقادم ، ونفاذية الموجات الكهرومغناطيسية الجيدة مناسبة لصنع مواد إرسال الموجات ذات النطاق العريض والأجزاء الهيكلية الصلبة الكبيرة شبه المجهدة (مثل الأجنحة ، والهيكل ، وبطانات المقصورة ، والأبواب ، وما إلى ذلك) على الطائرات والصواريخ والأقمار الصناعية. الأرضيات ومقصورات الشحن والجدران الفاصلة ، وما إلى ذلك) ، مناسبة أيضًا لصنع هياكل شطيرة لليخوت وقوارب السباق والقطارات عالية السرعة ومتطلبات أخرى عالية الأداء.

الألياف المضادة للرصاص - الأراميد 1414

في وقت واحد تقريبًا مع اختراع الأراميد 1313 ، طورت شركة دوبونت أليافًا تركيبية أخرى عالية الأداء - الأراميد 1414 في أواخر الستينيات. تم طرح منتجها لأول مرة في عام 1972 وكان اسمه Kevlar® (Kevlar).

يتميز Aramid 1414 بمظهر أصفر ذهبي ويبدو وكأنه خيط معدني لامع ، ولكنه في الواقع عبارة عن بوليمر بلوري سائل يتكون من جزيئات طويلة صلبة. نظرًا لأن سلاسلها الجزيئية موجهة بشكل كبير على طول اتجاه الطول ولديها قوة ربط قوية للغاية بين السلسلة ، فإنها تمنح الألياف قوة عالية غير مسبوقة ومعامل مرتفع ومقاومة عالية لدرجة الحرارة.

يعتبر اكتشاف الأراميد 1414 معلما هاما في تطور العالم المادي. يتمتع Aramid 1414 بقوة عالية للغاية ، أكبر من 28 جرامًا لكل منكر ، و 5 إلى 6 مرات من الفولاذ عالي الجودة ، و 2 إلى 3 أضعاف معامل الصلب أو الألياف الزجاجية ، و 2 ضعف صلابة الفولاذ ، ووزن الفولاذ فقط 1/5. (قوة وصلابة الأراميد 1414 تجعل من الصعب للغاية القطع والمعالجة ، مما يتطلب أدوات خاصة باهظة الثمن).

يحتوي Aramid 1414 على نطاق واسع للغاية لدرجة حرارة الاستخدام المستمر ، ويمكن أن يعمل بشكل طبيعي لفترة طويلة في نطاق -196 درجة إلى 2 0 4 درجات. معدل الانكماش عند 150 درجة هو 0 ، ولا يتحلل أو يذوب عند درجة حرارة عالية 560 درجة. مقاومته للحرارة أفضل من تلك الموجودة في ألياف الأراميد 1313 ، وله عزل جيد ومقاومة للتآكل. لها دورة حياة طويلة ، لذلك فازت بسمعة "أسلاك الفولاذ الاصطناعية".

تم استخدام Aramid 1414 لأول مرة في المجالات المتطورة مثل الدفاع الوطني والصناعة العسكرية. من أجل تلبية احتياجات الحرب الحديثة ومكافحة الإرهاب ، استخدم الجيش والشرطة في الولايات المتحدة وروسيا وبريطانيا وألمانيا وفرنسا وإسرائيل وإيطاليا والعديد من البلدان الأخرى سترات واقية من الرصاص وخوذات مضادة للرصاص ومضادة للطعن و الملابس المضادة للقطع ، ملابس التخلص من الذخائر المتفجرة ، المظلات عالية القوة ، المركبات المضادة للرصاص ، إلخ. يستخدم الأراميد 1414 على نطاق واسع في ألواح الجسم والدروع. في الدروع الواقية للبدن ، نظرًا للقوة العالية والمتانة وخصائص النسيج لألياف الأراميد ، يمكنها امتصاص وتوزيع طاقة تأثير الرصاصة إلى ألياف أخرى من الجديلة لتجنب "الصدمة الحادة" ، وبالتالي فإن التأثير الوقائي ملحوظ. أدى الوزن الخفيف لدروع وخوذات الأراميد إلى تحسين الاستجابة السريعة وقدرات الحماية للجيش بشكل فعال.

الآن ، بالإضافة إلى المجال العسكري ، تم استخدام الأراميد 1414 على نطاق واسع كمواد ألياف عالية التقنية في مختلف جوانب الاقتصاد الوطني مثل الطيران ، والكهروميكانيكية ، والبناء ، والسيارات ، والمنتجات المائية البحرية ، والسلع الرياضية.

في الفضاء ، تُستخدم المركبات المعززة بألياف الأراميد المصنوعة من راتينج الأراميد كمواد هيكلية للفضاء والصواريخ والطائرات ، والتي يمكن أن تقلل الوزن وتزيد الحمولة وتوفر الكثير من وقود الطاقة. على سبيل المثال ، استخدمت القشرة وأجزاء الديكور الداخلي ومقاعد طائرات بوينج بنجاح مادة الأراميد 1414 ، وتم تقليل الوزن بنسبة 30 بالمائة.

الأراميد 1414 هو ألياف الحبل الأكثر مثالية بسبب جاذبيته النوعية الصغيرة ، وقوته العالية ، ومقاومته الجيدة للحرارة ، والتصاقه الجيد بالمطاط. يمكن أن يقلل سلك الأراميد من سماكة الإطار ، ويقلل الوزن ، ويبدد الحرارة بسهولة ، ويقلل من التشوه ، ويقلل من مقاومة التدحرج ، ويحسن أداء التشغيل عالي السرعة ، ويطيل عمر خدمة الإطار ، ويحسن بشكل كبير مقاومة الثقب. الميزات التي تسمح بدفع إطار مثقوب إلى المرآب دون الإضرار بجانب الإطار. يعتبر Aramid 1414 مناسبًا بشكل خاص للقيادة عالية السرعة أو أسلاك الإطارات المقواة بالسيارات والطائرات الثقيلة ، وله آفاق تطوير كبيرة. في الوقت الحاضر ، اعتمد العديد من عمالقة الإطارات في العالم ، مثل ميشلان ، جوديير ، بيريللي ، إلخ ، الأراميد 1414 كحبل إطارات ، والذي يستخدم على نطاق واسع في مجال السيارات الراقية.

في الهندسة المدنية والهيكلية ، نظرًا لأن الأراميد 1414 يتمتع بخفة الوزن وقوة عالية ومعامل مرونة عالي ومقاومة للتآكل وعدم الموصلية ومقاومة الصدمات ، فيمكن استخدامه للجسور والأعمدة ومترو الأنفاق والمداخن وأبراج المياه والأنفاق والسكك الحديدية المكهربة ، والموانئ البحرية ، إلخ. وهي مناسبة بشكل خاص لتقوية وإصلاح الهياكل الخرسانية.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أيضًا استخدام الأراميد 1414 كمواد هيكلية في المنتجات المطاطية القابلة للنفخ (مثل أطواف النجاة القابلة للنفخ ، والعوامات القابلة للنفخ ، وما إلى ذلك) ، والحاويات المقاومة للتآكل ، وخزانات الزيت الخفيف ، وأنابيب شفط النفط الخام ذات القطر الكبير ؛ قفازات واقية مقاومة للقطع ؛ باستخدام خصائص التشحيم الذاتي ومقاومة الحرارة والمتانة ، يمكن أن تحل محل الأسبستوس المسرطنة لصنع شاشات واقية عازلة للحرارة وملابس واقية ومواد مانعة للتسرب ؛ يمكن أيضًا أن تحل محل الأسبستوس والألياف الزجاجية لتقوية الراتنجات ، وتستخدم كمقاومة للاحتكاك ، وعزل حراري ، ومواد عازلة كهربائية ؛ صنع حبال السفن والكابلات البحرية وأنظمة عوامات الرادار والحبال المقواة بالألياف الضوئية ؛ صنع معدات رياضية عالية القوة ومنخفضة الوزن ، مثل الزلاجات وقوارب التجديف وزوارق الكاياك ، وما إلى ذلك باختصار ، أي مناسبة تتطلب قوة عالية ومقاومة الشد ومقاومة التمزق ومقاومة الثقب ومقاومة درجات الحرارة العالية هو المجال الذي يكون فيه الأراميد 1414 يظهر مواهبه وله مزايا لا يمكن تعويضها.