एआरएएमआयडी फायबर कंपोझिट मटेरियलचे गुणधर्म आणि अनुप्रयोग

अरामीदफायबर म्हणजे सुगंधित पॉलिमाइड फायबरचे संक्षेप. दोन मुख्य प्रकार आहेत: एक म्हणजे पॉलीपरॅफेनिलीन टेरिफथॅलामाइड (पीपीडीए) फायबर, जसे की अमेरिकेतील ड्युपॉन्टचे केव्हलर - 49, चीनच्या नेदरलँड्समधील एन्काचे टारॉनहॅमअरामीद1414, इ .; दुसरे म्हणजे पॉलीपराबेनामाइड (पीबीए) तंतू, जसे की केव्हलर - २ ,, अरामीड १, इ. उच्च सामर्थ्य, उच्च मॉड्यूलस, उच्च तापमान प्रतिरोध आणि कमी घनता यासारख्या उत्कृष्ट गुणधर्मांसह हा एक नवीन प्रकारचा सामग्री आहे. केव्हलर - 49 फायबर प्रामुख्याने विमानचालन, एरोस्पेस, शिपबिल्डिंग, वैद्यकीय उपकरणे आणि क्रीडा वस्तू यासारख्या संमिश्र साहित्यात वापरल्या जातात. त्याच्या उत्कृष्ट कामगिरीमुळे आणि अनुप्रयोग श्रेणीच्या विशिष्टतेमुळे, अनुप्रयोग फील्डची जाहिरात सुरू राहील.

अरॅमिड फायबरचे यांत्रिक गुणधर्म इतर सेंद्रिय तंतूंपेक्षा भिन्न आहेत, त्याची तन्यता सामर्थ्य आणि प्रारंभिक मॉड्यूलस जास्त आहे, परंतु त्याचे वाढ कमी आहे. अरमीड फायबरमध्ये सेंद्रिय तंतूंमध्ये उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म आहेत. अरामीडची आण्विक साखळी काही नियमांनुसार बेंझिन रिंग्ज आणि अमाइड गटांनी बनलेली आहे. अ‍ॅमाइड गटांची स्थिती सर्व बेंझिन रिंगच्या सरळ स्थितीत आहेत, म्हणून या पॉलिमरमध्ये नियमितता चांगली असते, परिणामी अरॅमिड फायबरची उच्च प्रमाणात क्रिस्टलिटी असते. ही कठोर एकत्रित आण्विक साखळी फायबरच्या अक्षामध्ये अत्यंत केंद्रित आहे आणि आण्विक साखळीवरील हायड्रोजन अणू इतर आण्विक साखळ्यांवरील अ‍ॅमाइड जोड्यांच्या कार्बोनिल गटांसह हायड्रोजन बॉन्ड्स तयार करतात, ज्यामुळे पॉलिमर रेणू दरम्यान क्षैतिज कनेक्शन तयार होते.

हे देखील पाहिले जाऊ शकते की केव्हलर - 49 आणि केव्हलर 1414 कंपोझिट्सचे घनता आणि सामर्थ्याच्या बाबतीत काचेच्या फायबर प्रबलित कंपोझिटपेक्षा महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत. याव्यतिरिक्त, केव्हलर - and and आणि केव्हलर १14१14 युनिडायरेक्शनल कंपोझिट्सची चाचणी घेताना, तणाव - फ्रॅक्चर होण्यापूर्वी ताण वक्र सरळ रेषा असतात, परंतु कॉम्प्रेशन चाचण्यांमध्ये ते कमी ताणतणावांवर लवचिक असतात आणि ते उच्च ताणतणावात लवचिक असतात. ते प्लॅस्टिकिटी आहे. केव्हलर - and आणि अरामीड फायबर १14१14 चे संमिश्र सामग्रीचे अद्वितीय संकुचित गुणधर्म धातूंच्या कठोरपणासारखेच आहेत आणि विशिष्ट परिस्थितीत विशिष्ट अनुप्रयोगाचे महत्त्व आहे.

अरामीदतंतू आणि इतर सेंद्रिय तंतू काचेच्या तंतुंप्रमाणे विविध कपड्यांमध्ये विणणे तितके सोपे आहे. या कपड्यांचा वापर संमिश्र सामग्रीच्या मोल्डिंग प्रक्रियेमध्ये उत्कृष्ट सुविधा आणतो आणि थर्माप्लास्टिक कंपोझिटची ब्रेकिंग सामर्थ्य सुधारण्यासाठी एरॅमिड स्टेपल तंतू मुख्यत: थर्माप्लास्टिक कंपोझिटला मजबुती देण्यासाठी वापरले जातात. शॉर्ट फायबर प्रबलित थर्माप्लास्टिक कंपोझिट प्रामुख्याने मॅट्रिक्स मटेरियलमधून शॉर्ट फायबर काढल्यामुळे होते. जेव्हा फायबर सामग्री तुलनेने लहान असते, तेव्हा ड्युटाईल मॅट्रिक्स एक कठोर संमिश्र सामग्रीमध्ये बनविला जाऊ शकतो. जेव्हा फायबरची सामग्री वाढते, तेव्हा संमिश्रतेची कठोरता त्यानुसार वाढते. डेटा अहवालानुसार, जेव्हा मॅट्रिक्स मटेरियलमध्ये 20% अरॅमिड फायबर असते, तेव्हा संमिश्र सामग्रीचे यांत्रिक गुणधर्म लक्षणीय सुधारले जाऊ शकतात.

ची संकुचित कामगिरीअरामीड कंपोझिटगरीब आहे, काचेच्या फायबर कंपोझिटच्या अर्ध्या भाग. जर हायब्रिड कंपोझिट मटेरियल तयार करण्यासाठी आणखी एक फायबर जोडला गेला असेल तर त्याची संकुचित कामगिरी लक्षणीय सुधारली जाऊ शकते. अरॅमिड तंतू आणि कार्बन तंतूंचे थर्मल विस्तार गुणांक खूप जवळ असल्याने, हे दोन तंतू विशेषत: वेगवेगळ्या प्रमाणात मिसळण्यासाठी योग्य आहेत. अरॅमिड फायबर आणि ग्रेफाइटमध्ये मिसळलेली संमिश्र सामग्री महागड्या ग्रेफाइट कंपोझिट मटेरियलच्या मुख्य तोटे आणि खराब कडकपणामुळे अचानक फ्रॅक्चरवर मात करू शकते. अरॅमिड फायबर आणि काचेच्या फायबरचा मिश्रित वापर ग्लास फायबर कंपोझिट मटेरियलच्या खराब कडकपणाच्या गैरसोयीवर मात करू शकतो. विशेष उद्दीष्टांचा सामना करताना, संमिश्र साहित्य मिसळण्याचे आणि वापरण्याचे बरेच मार्ग आहेत, जे वापराच्या आवश्यकतेनुसार वाजवी जुळले जाऊ शकतात.

याव्यतिरिक्त, कार्बन, बोरॉन आणि इतर उच्च मॉड्यूलस तंतूंमध्ये अरॅमिड फायबरचे मिश्रण अनुप्रयोग संरचनेसाठी आवश्यक संकुचित शक्ती प्राप्त करू शकते आणि त्याची अनोखी कामगिरी इतर फायबर प्रबलित सामग्रीद्वारे जुळली नाही. उदाहरणार्थ, 50% अरॅमिड फायबर आणि 50% उच्च - सामर्थ्य कार्बन फायबर आणि इपॉक्सी राळची बनलेली एक संकरित सामग्री 620 एमपीएपेक्षा जास्त वाकणे सामर्थ्य आहे. हायब्रीड कंपोझिट मटेरियलची प्रभाव सामर्थ्य एकट्या वापरल्या जाणार्‍या उच्च - सामर्थ्य कार्बन फायबरपेक्षा 2 पट आहे. जर उच्च - मॉड्यूलस ग्रेफाइट फायबर एकत्रितपणे वापरले गेले तर प्रभाव सामर्थ्य मोठ्या प्रमाणात सुधारले जाईल.