Aramidna vlakna

Impregnirano aramidno vlakno: referentna tačka za otpornost na udar i vremenske uslove u oblasti kompozitnih materijala visokih performansi

У областима као што су аерокосмичка индустрија, железнички превоз, морска инжењерска грађевинарства и производња висококвалитетне опреме, које имају строге захтеве према перформансама материјала, прег са арамидним влакнима постао је предности решење у односу на традиционалне металне материјале и обичне композитне материјале због изузетних комбинованих перформанси. Као напредни материјал састављен од тканине арамидних влакана и матрице од високоперформанске смоле кроз специјалан процес, овај прег не само да у потпуности наслеђује карактеристике велике чврстоће и модула еластичности самог арамидног влакна, већ постиже синергетско побољшање отпорности на удар, топлотну стабилност и прилагодљивост условима средине кроз продирање и затварање смоле. У том смислу, тканина од арамидних влакана има удео густине од најмање 5% у саставу материјала, чиме се осигурава максимално искоришћавање изврсних механичких својстава влакана и чврста веза са матрицом смоле, постављајући чврст темељ за укупне перформансе материјала. Без обзира да ли се ради о ударним оптерећењима у екстремним радним условима или корозивном уништавању у сложеним срединама, прег са арамидним влакнима може показати стабилне и поуздане перформансе, обезбеђујући кључну подршку материјала за безбедно функционисање и продужени век трајања разноврсне висококвалитетне опреме.

Osnovna prednost: Višedimenzionalni probijanje u performansama, prilagodljiv zahtevima u teškim uslovima

1、 Izuzetna otpornost na udarce, izgradnja čvrste linije bezbednosti

Otpornost na udar aramidnih vlakana u preimpregniranom materijalu jedna je od njenih ključnih prednosti u poređenju sa drugim kompozitnim materijalima, a postiže se kroz jedinstvenu mikrostrukturu aramidnih vlakana i naučno zasnovane procese kombinovanja materijala. Molekularni lanci aramidnih vlakana imaju visoko orijentisanu krutu strukturu sa jakim međumolekularnim silama. Kada su izloženi spoljašnjim udarnim opterećenjima, vlakna mogu brzo da apsorbuju i prenose energiju. Istovremeno, preko sile međufaznog prianjanja između vlakana i matrice smole, energija udara se raspršuje kroz ceo sistem materijala, čime se sprečava oštećenje materijala usled lokalne koncentracije napona. Prema testovima autoritetnih institucija, pod istim uslovima površinske gustine, čvrstoća na udar aramidnih vlakana u preimpregniranom materijalu je 2-3 puta veća u odnosu na obične staklena vlakna u preimpregniranom materijalu, a 4-5 puta veća u odnosu na aluminijumske legure. U praktičnoj primeni, ova osobina omogućava njoj nezamenljivu ulogu u zaštiti kabine u vazduhoplovnoj industriji, udarno otpornim konstrukcijama za vozila železničkog saobraćaja i zaštitnim slojevima za protivmetkovne opreme. Na primer, upotreba aramidnih vlakana u preimpregniranom materijalu u ključnim delovima karoserije brzih voza može značajno poboljšati otpornost karoserije na udar u slučaju naglog sudara, istovremeno smanjujući težinu karoserije i efikasno štiteći bezbednost putnika.

2、 Изузетна термичка отпорност на притисак, погодно за екстремне радне услове са високим температурама

Топлотна чврстоћа под притиском је кључни показатељ за мерење способности материјала да издрже оптерећења на притисак на високим температурама, а арамидно влакно са прегом показује једнако добре резултате по овом показатељу. Само по себи, арамидно влакно има изузетну отпорност на високе температуре, са температуром деградације преко 370 ℃ и може одржавати стабилна механичка својства дуги низ времена у условима испод 200 ℃; након комбиновања са специјално модификованим матрицом смоле отпорне на високе температуре, укупна термичка стабилност прега се даље побољшава. У условима високих температура од 150–200 ℃, топлотна чврстоћа под притиском може и даље задржати више од 85% чврстоће на собној температури. Ова карактеристика омогућава његову примену у производњи конструкционих делова у срединама са високим температурама, као што су простори мотора авиона, цевоводи на високим температурама и футеровке индустријских пећи. У поређењу са традиционалним металима отпорним на високе температуре, арамидно влакно са прегом не само да има изузетну топлотну чврстоћу под притиском, већ има и мању тежину (густина је само 1/3 – 1/5 густине металних материјала), што ефикасно омогућава лак дизајн опреме, смањује потрошњу енергије и трошкове рада. Поред тога, у условима цикличних промена температуре, коефицијент термичког ширења арамидног влакна са прегом је релативно мали, због чега је мање склоно пуцању услед термичког напона изазваног флуктуацијама температуре, чиме се даље повећавају век трајања и поузданост конструкционих делова.

3、 Комплетна приспособљивост на животну средину и отпорност на сложене и неповољне услове корозије

Комплексно и неповољно окружење употребе је кључни тест перформанси материјала. Арамидна влакна са прегом, због свеобухватне прилагођености условима средине, показују изузетну отпорност у разним неповољним ситуацијама, што се конкретно огледа у четири основне карактеристике: отпорност на старење услед влажности и топлоте, корозију услед киселина и база, отпорност на слану маглу и спречавање стварања плесни. У погледу перформанси при старењу услед влажности и топлоте, након држања у средини са температуром од 40 ℃ и релативном влажношћу од 90% током 1000 сати, очување механичких својстава материјала и даље прелази 90%, што је знатно више од 70% код обичних композитних материјала. Материјал се може користити у влажним подручјима јужних области, срединама морске водене паре и сличним условима; У погледу отпорности на корозију услед киселина и база, овај материјал има добру отпорност на сумпорну киселину, хлороводоничну киселину концентрације испод 30% и раствор натријум-хидроксида концентрације испод 50%. Након макерације (уронања) током 72 сата, нема видљивих трагова корозије, па се може користити за производњу антикорозивних прекривача за хемијске цевоводе и резервоаре за складиштење киселина и база; У погледу отпорности на слану маглу, након 5000 сати тестирања неутралном сланом млазом, површина материјала нема ни трага рђе ни одлупавања, а механичка својства нису значајно опала, чиме се идеално прилагођава морским корозивним срединама као што су опрема за морске инжењерске радове и структуре офшор ветрогенератора; У погледу отпорности на плесан, материјал је прошао тест по стандарду GB/T 2423.16-2008 и има ниво развоја плесни 0 (нема развоја плесни). Може се користити за кућишта комуникационе опреме, делове војне опреме и друге примене у подручјима тропских шума.

4、 Лаган и предности у обликовању, што помаже иновацији у дизајну опреме

У области производње високотехнолошке опреме, лакоћа и обрадивост су кључни захтеви за побољшање перформанси опреме и флексибилности дизајна, а арамидно влакно са премазом има значајне предности у овом погледу. Захваљујући ниском специфичном тежинском својству самог арамидног влакна (густина око 1,44 g/cm³), укупна густина арамидног влакна са премазом је само 1,5–1,6 g/cm³, што је знатно испод 2,7 g/cm³ алуминијумске легуре и 7,85 g/cm³ челика. Узимајући структурне делове у аеропросторској индустрији као пример, коришћење арамидног влакна са премазом уместо традиционалних металних материјала може смањити тежину структурних делова за 30%–50%, чиме се смањује потрошња горива или енергије опреме и побољшава трајност. У погледу обрадивости, арамидно влакно са премазом може се обрадити у сложене облике структурних делова кроз разне процесе као што су калибровано ливење, намотавање и слојевитост, што омогућава прецизно прилагођавање неправилним структурним захтевима различите опреме. У исто време, материјал поседује добру стабилност димензија током процеса формирања, а димензионална тачност структурних делова након формирања је висока, без потребе за накнадном масовном машинском обрадом, што ефикасно скраћује производни циклус и смањује трошкове производње. Поред тога, испреплетена структура тканине арамидног влакна такође обдарује премаз добром способношћу резања, што омогућава исецање на различите величине и облике у складу са стварним потребама, даље повећавајући флексибилност употребе материјала.