Aramidfasergewebe

Aramidfaser, vollständig bekannt als "Polyphenylenterephthalamid", hat hervorragende Eigenschaften wie ultrahohe Festigkeit, hohes Modul, Hochtemperaturbeständigkeit, Säurebeständigkeit, Alkalibeständigkeit, geringes Gewicht usw. Aramidfaser wurde von DuPont Kevlar Fabrics erfolgreich entwickelt und vermarktet in den 1960er Jahren. Daher hat Aramidfaser vor dem Aufkommen von Kohlenstofffasern immer den Markt für Hochleistungsfasern besetzt.

1/ Hohe Schlagfestigkeit und Rissfestigkeit

Aramidfaser hat eine ausgezeichnete Schlagfestigkeit, und da sie zäh ist und viel Energie absorbieren kann, reißt sie nicht unter Druck. Es wird häufig zur Herstellung von Panzerungen für kugelsichere Westen, Schiffe, Kajaks und Teile von Militärfahrzeugen verwendet. Die Schlagfestigkeit von Aramidfaserverbundwerkstoffen ist fünfmal so hoch wie die von Kohlefaserverbundwerkstoffen (gemessen durch Fallhammer-Schlagmethode). Diese außergewöhnliche Anti-Schlag- oder Anti-Durchschuss-Fähigkeit wird durch die Bildung langer Atomketten mit Aramidstruktur verursacht.

Angesichts der hervorragenden Schlagfestigkeit werden Aramidfasern häufig zur Herstellung von kugelsicheren Westen und Panzerpanzermaterialien für militärische Zwecke verwendet. Die kugelsichere Weste besteht normalerweise aus Dutzenden von Aramidschichten (z. B. Kevlar) und enthält eine Keramikplatte zwischen den beiden Schichten. Die von einigen gepanzerten Fahrzeugen (wie dem amerikanischen M1-Panzer) verwendete Schutzabdeckung besteht aus Stahl-Aramid-Stahlmaterial, das Panzerabwehrraketen mit einem Durchmesser von 700 mm standhalten kann.

2／ Geringe Dichte/geringes Gewicht

Aramidfasern haben ein sehr geringes Gewicht, was bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen von Vorteil ist. Obwohl Kohlefaserverbundwerkstoffe als sehr leicht gelten, sind Aramidfaserverbundwerkstoffe rund 20 Prozent leichter als Kohlefaserverbundwerkstoffe. Die Verwendung von Aramidgewebe in Verbundwerkstoffen kann die Schlagfestigkeit und Verschleißfestigkeit erhöhen und das Gewicht von Verbundkomponenten reduzieren.

Die Dichte der Aramidfaser beträgt etwa 1,45 g/cm³. Die Dichte des Aramid/Epoxid-Verbundwerkstoffs beträgt etwa 1,3 g/cm³. Die Berechnung basiert auf Epoxidharz und Härter ~1,1 g/cm³ und der fortschrittlichen Technologie, die bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen verwendet wird, nämlich Autoklav-Prepreg. Die Dichte von Kohlefaserverbundwerkstoffen, die allgemein als sehr leicht gelten, liegt bei knapp 1,55 g/cm³. Aramidfaserverbundwerkstoffe sind im Allgemeinen um 20 Prozent leichter als Kohlefaserverbundwerkstoffe.

Wie vergleicht man das Gewicht von Aramidfaserverbundwerkstoffen und Metallen? 2,7 g/cm für Aluminium ³, 4,5 g/cm für Titan ³, 7,9 g/cm für Stahl ³, Aramidfaserverbundwerkstoffe sind also 2-mal leichter als Aluminium, 3- bzw. 4-mal leichter als Titan und 6-mal leichter als Stahl .

3／ Mittlere Steifigkeit, zwischen Glasfaser und Kohlefaser

Aramidfaserverbundwerkstoffe haben eine höhere Steifigkeit als Glasfaserverbundwerkstoffe, aber auch deutlich geringere als Kohlefaserverbundwerkstoffe. Aramidfasern ähneln Kohlenstofffasern. Es gibt viele Arten von Fasern, einschließlich Standard-, Mittel- und Hochmodulfasern, die unterschiedliche Steifigkeit und Festigkeit bieten können.

Die Steifigkeit verschiedener Fasertypen ist wie folgt:

Glasfasergewebe - von 72 GPa (Standard-E-Glas) bis 87 GPa (S-verstärktes Glasgewebe);

Kohlefasergewebe – von 230 GPa (Toray T300) bis 588 GPa (Toray HM-Klasse M60J);

Aramidgewebe – von 96 GPa (Kevlar 129 für Standard-Aramid) bis 186 GPa (Kevlar 149 für die Flugzeug-/Luftfahrtindustrie).

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Steifigkeit von Aramid-Verbundwerkstoffen aus Standardgeweben 30-40 Prozent höher ist als die von Glasfaser-Verbundwerkstoffen und 50 Prozent niedriger als die von Kohlefaser-Verbundwerkstoffen

4/ Abriebfestigkeit

Aramidfaser-Verbundwerkstoffe werden häufig in verschleißanfälligen Teilen wie Unterfahrschutzplatten zum Schutz von Rennmotoren verwendet. Aramid wird normalerweise in der Gewinnungsindustrie (z. B. im Bergbau) verwendet, um das Gummiband des Förderbands zu verstärken und eine höhere Festigkeit und Verschleißfestigkeit zu gewährleisten. Laut Kevlar-Hersteller kann die Verschleißfestigkeit nach der Verstärkung um 50-70 Prozent verbessert werden. Aufgrund dieser Eigenschaften kann das Material für Verbundwerkstoffe und Arbeitskleidung verwendet werden, beispielsweise für schnittfeste Schutzhandschuhe aus Aramidgeweben wie Twaron oder Kevlar.

5/ Niedrige Dielektrizitätskonstante

Die Dielektrizitätskonstante des Aramid-Faserverbundmaterials beträgt nur ~3,85 (10 GHz), was die gute Leistung und Stärke des Signals gewährleistet, das die Aramid-Schutzabdeckung/das Radom durchdringt. Diese Antenne wird häufig für militärische Zwecke verwendet, beispielsweise in Militärflugzeugen.

Aramidfaser, die in militärischen Radomen verwendet wird

Das Gehäuse/Radom aus Aramidfaserverbundwerkstoff kann die Antenne vor Beschädigungen schützen und eine gute Signalleistung gewährleisten. Im Gegensatz dazu bieten E-Glasfaser-Verbundwerkstoffe eine Dielektrizitätskonstante von 6,1 (10 GHz), was zu einer 60-prozentigen Reduzierung der Antennensignalleistung und -leistung führt. Neben Aramidfaser wird auch Quarzfaser verwendet, deren Dielektrizitätskonstante 3,78 (10 GHz) beträgt.

6/ Weitere Funktionen

Aramidfaser hat eine geringe Wärmeausdehnung, die bei hohen Temperaturen sehr stabil ist, fast Null. Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist leicht negativ und entspricht (- 2,4 x 10 ⁻ ⁶/ Grad C). Aramidfaser ist ein guter Isolator und leitet keinen Strom.

Eine besondere Eigenschaft von Aramidfaserverbundwerkstoffen betrifft die Schwingungsdämpfung, sodass sie zur Herstellung von schwingungstragenden Bauteilen, wie beispielsweise Flugzeugstrukturbauteilen, verwendet werden können.

Aramid kann mit Kohlefaser oder Glasfaser gewebt werden, um Kohlefaser-Aramidgewebe oder Glasfaser-Aramidgewebe zu bilden, die die Vorteile von 2 Fasertypen maximieren können.

Beliebte label: Aramidfasergewebe