ما هو كيفلر؟

وُلد كيفلر في أواخر الستينيات ، وهو نوع جديد من الألياف الاصطناعية عالية التقنية. يستخدم على نطاق واسع في مجال المنتجات المضادة للرصاص وهو أحد المواد المثالية المضادة للرصاص. إذن ما نوع مادة الكيفلار ، ولماذا تتمتع بمثل هذا الأداء القوي لمقاومة الرصاص؟ ما هي التطبيقات المعتادة؟ لنبدأ بالبنية الجزيئية لكيفلر ومبدأ الحماية من الرصاص.

1. التركيب الجزيئي للكيفلار

كان الكيفلار في الأصل نوعًا من مادة ألياف الأراميد التي طورتها شركة دوبونت (دوبونت) في الولايات المتحدة. اسمها الكيميائي هو polyparaphenylene terephthalamide ، والذي يتم بلمرته من p-phenylene Diamine و terephthaloyl chloride. إلى بوليمرات عالية الوزن الجزيئي. الصيغة الجزيئية هي (C14H10O2N2) n ، مما يعني أنها تتكون من وحدات متكررة متصلة ببعضها البعض لتشكيل بنية سلسلة ، وترتبط هياكل السلسلة هذه بواسطة روابط هيدروجينية لتشكيل شبكة.

يحدد التركيب الجزيئي لـ Kevlar أنه يتمتع بمقاومة قوية للحرارة ومثبطات اللهب. خصائص شد جيدة جدا.

عادة ما تنقسم عملية تصنيع ألياف كيفلر إلى مرحلتين:

1) كثرة تكاثف p-diphenylamine و terephthaloyl chloride إلى p-phenylene terephthalamide (PPTA).

2) يذوب البوليمر في مذيب ثم يغزل لتشكيل مادة الألياف الشبكية المطلوبة.

1. آلية الكيفلار المضادة للرصاص

كما ذكرنا سابقًا ، على عكس المواد الصلبة المضادة للرصاص مثل السيراميك والمعادن ، تتمتع Kevlar بقوة عالية جدًا وصلابة جيدة وخصائص شد بسبب التوليف المحكم للروابط الكيميائية في الجزيء. ستنتج ألياف Vla تشوهًا مرنًا بسبب تمدد وقص القذيفة. خلال هذه العملية ، تضطر طاقة الرصاصة إلى الانتشار في منطقة أخرى غير نقطة التأثير. سيؤدي فقدان الطاقة الحركية إلى تقليل سرعة الرصاصة بشكل كبير ، وسيتم اعتراضها في النهاية بواسطة شبكة الألياف. لقد أدى تطبيق Kevlar في مجال مضاد الرصاص إلى تحسين الأداء الوقائي للعديد من المنتجات المضادة للرصاص بشكل كبير ، وفي نفس الوقت قلل بشكل كبير من وزن المعدات المضادة للرصاص ، وهو تقدم كبير في مجال مضاد للرصاص.

2. تطبيق كيفلر

مع مقاومة جيدة للحرارة وقوة شد وقوة عالية ، تم استخدام Kevlar على نطاق واسع في تصنيع العديد من منتجات الحياة اليومية ومعدات الرصاص. على سبيل المثال ، قش المشروبات وقفازات الأمان التي غالبًا ما تستخدم في حياتنا اليومية ؛ حبال المظلات للفضاء وكابلات السفن ؛ بدلات السباق ، ملابس واقية عازلة للحرارة لرجال الإطفاء ؛ دروع عسكرية ، صفائح مضادة للرصاص ، خوذات مضادة للرصاص ، إلخ. انتظر. تطبيق Kevlar يسهل حياتنا بشكل كبير ويعزز تقدم الصناعة التحويلية.

لكن للأراميد أيضًا عيبان قاتلان:

1) سوف تتحلل عند تعرضها للأشعة فوق البنفسجية ؛

2) سهل التحلل المائي ، حتى لو تم تخزينه في بيئة جافة ، فإنه سيمتص الرطوبة في الهواء ويتحلل بالماء تدريجياً.

لذلك ، فإن بعض منتجات الأراميد ليست مناسبة للاستخدام على المدى الطويل في البيئات القوية فوق البنفسجية والرطبة ، مما يقلل بشكل كبير من عمر الخدمة.

ما ورد أعلاه هو مقدمة عن كيفلر ، إذا كان لديك أي أسئلة ، يرجى التواصل معنا.