Ароматтык полиамид буласынын кыскартылган түрү болгон арамид буласы Кытайда өнүктүрүү үчүн артыкчылыктуу деп эсептелген төрт жогорку өндүрүмдүү буланын катарына кирет, көмүртек буласы, өтө жогорку молекулярдык полиэтилен буласы (UHMWPE) жана базальт буласы менен бирге. Кадимки нейлон сыяктуу эле, арамид буласы полиамид булаларынын үй-бүлөсүнө кирет, негизги молекулярдык чынжырда амиддик байланыштар бар. Негизги айырмачылык байланышта: нейлондун амиддик байланыштары алифаттык топторго туташкан, ал эми арамиддики бензол шакекчелери менен конъюгацияланган. Бул атайын молекулярдык түзүлүш арамид буласына өтө жогорку октук бекемдикти (>20cN/dtex) жана модулду (>500GPa) берет, бул аны жогорку класстагы кабелдерди бекемдөө үчүн артыкчылыктуу материалга айлантат.
Арамид буласынын түрлөрү
Арамид буласынегизинен толугу менен ароматтык полиамид булаларын жана гетероциклдик ароматтык полиамид булаларын камтыйт, аларды орто-арамид, пара-арамид (PPTA) жана мета-арамид (PMTA) деп бөлүүгө болот. Алардын арасында мета-арамид жана пара-арамид өнөр жайлаштырылгандары болуп саналат. Молекулярдык түзүлүш жагынан алганда, бул экөөнүн ортосундагы негизги айырмачылык амиддик байланыш туташкан бензол шакекчесиндеги көмүртек атомунун абалында. Бул структуралык айырма механикалык касиеттерде жана жылуулук туруктуулугунда олуттуу айырмачылыктарга алып келет.
Пара-Арамид
Пара-арамид же поли(п-фенилентерефталамид) (PPTA), Кытайда Aramid 1414 катары да белгилүү, амиддик байланыштарынын 85% дан ашыгы ароматтык шакекчелер менен түздөн-түз байланышкан сызыктуу жогорку полимер болуп саналат. Эң коммерциялык жактан ийгиликтүү пара-арамид продукциялары - дүйнөлүк рынокто үстөмдүк кылган DuPont компаниясынын Kevlar® жана Teijin компаниясынын Twaron® продукциялары. Бул суюк кристаллдуу полимер ийрүү эритмесин колдонуу менен өндүрүлгөн биринчи була болуп, жогорку өндүрүмдүү синтетикалык булалардын жаңы доорун баштады. Механикалык касиеттери боюнча анын созулууга туруктуулугу 3,0–3,6 ГПа, серпилгичтик модулу 70–170 ГПа жана үзүлгөндө узаруу 2–4% га жетиши мүмкүн. Бул өзгөчө мүнөздөмөлөр ага оптикалык кабелдерди бекемдөөдө, баллистикалык коргоодо жана башка тармактарда алмаштыргыс артыкчылыктарды берет.
Мета-Арамид
Мета-арамид, же поли(м-фениленизофталамид) (PMTA), Кытайда Арамид 1313 катары да белгилүү, жогорку температурага туруктуу органикалык булалардын алдыңкысы. Анын молекулярдык түзүлүшү мета-фенилен шакекчелерин байланыштырган амид топторунан турат, алар 3D тармагында күчтүү молекулалар аралык суутек байланыштары менен турукташтырылган зигзаг сызыктуу чынжырды түзөт. Бул түзүлүш булага эң сонун жалынга чыдамдуулукту, жылуулук туруктуулугун жана радиацияга туруктуулукту берет. Типтүү продукт - DuPont компаниясынын Nomex®, анын чектөөчү кычкылтек индекси (LOI) 28–32, айнек өтүү температурасы болжол менен 275°C жана үзгүлтүксүз тейлөө температурасы 200°C жогору, бул аны отко чыдамдуу кабелдерде жана жогорку температуралуу изоляциялык материалдарда кеңири колдонууга мүмкүндүк берет.
Арамид буласынын өзгөчө касиеттери
Арамид буласы өтө жогорку бекемдикке, жогорку модулга, ысыкка туруктуулукка, кислотага жана щелочко туруктуулукка, аз салмакка, изоляцияга, эскирүүгө туруктуулукка, узак жашоо циклине, химиялык туруктуулукка, күйүү учурунда эриген тамчылардын жоктугуна жана уулуу эмес газ бөлүп чыгарууларга ээ. Кабелди колдонуу көз карашынан алганда, пара-арамид жылуулукка туруктуулугу боюнча мета-арамидден ашып түшөт, үзгүлтүксүз тейлөө температурасынын диапазону -196дан 204°Cге чейин жана 500°Cде ажыроо же эрүү болбойт. Пара-арамиддин эң көрүнүктүү касиеттерине өтө жогорку бекемдик, жогорку модуль, ысыкка туруктуулук, химиялык туруктуулук жана төмөн тыгыздык кирет. Анын бекемдиги 25 г/дтекстен ашат — жогорку сапаттагы болотко караганда 5-6 эсе, айнек буласына караганда 3 эсе жана жогорку бекемдиктеги нейлон өнөр жай жибинен эки эсе көп. Анын модулу болотко же айнек буласына караганда 2-3 эсе жана жогорку бекемдиктеги нейлонго караганда 10 эсе чоң. Ал болот зымга караганда эки эсе бекем жана салмагы болжол менен 1/5 гана аз, бул аны оптикалык кабелдерде, суу астындагы кабелдерде жана башка жогорку класстагы кабел түрлөрүндө арматура катары колдонууга өзгөчө ылайыктуу кылат.
Арамид буласынын механикалык касиеттери
Мета-арамид - бул кадимки полиэстерге, пахтага же нейлонго караганда сынуу күчү жогору болгон ийкемдүү полимер. Ал жогорку узаруу ылдамдыгына, жумшак кол сезимине, жакшы ийрилишине ээ жана ар кандай деньердеги кыска булаларга же жипчелерге айландырылышы мүмкүн. Аны стандарттуу текстиль машиналарын колдонуп кездемелерге жана токулбаган материалдарга ийрип, ар кандай тармактардын коргоочу кийим муктаждыктарын канааттандыруу үчүн иштетүүгө болот. Электр изоляциясында мета-арамиддин жалынга чыдамдуу жана ысыкка чыдамдуу касиеттери өзгөчөлөнүп турат. LOI 28ден жогору болгондо, ал жалындан чыккандан кийин күйө бербейт. Анын жалынга туруктуулугу анын химиялык түзүлүшүнө байланыштуу, бул аны жуугандан же узак убакыт бою колдонгондон улам иштөө жөндөмүнүн жоголушуна туруктуу кылат. Мета-арамид эң сонун жылуулук туруктуулугуна ээ, 205°C температурада үзгүлтүксүз колдонулат жана 205°C жогору температурада да бекемдигин бекем сактайт. Анын ажыроо температурасы жогору жана ал жогорку температурада эрибейт же тамчылабайт, болгону 370°C жогору көмүртекке айлана баштайт. Бул касиеттери аны жогорку температурадагы же отко чыдамдуу кабелдерде изоляция жана арматура үчүн идеалдуу кылат.
Арамид буласынын химиялык туруктуулугу
Мета-арамид көпчүлүк химиялык заттарга жана концентрацияланган органикалык эмес кислоталарга эң сонун туруктуулукка ээ, бирок концентрацияланган күкүрт жана азот кислоталарына сезгич. Ошондой эле бөлмө температурасында щелочко жакшы туруктуулукка ээ.
Арамид буласынын радиацияга туруктуулугу
Мета-арамид радиацияга өзгөчө туруктуулукту көрсөтөт. Мисалы, 1,2 × 10⁻² Вт/см² ультрафиолет нурларына жана 1,72 × 10⁸ радиациялык гамма нурларына узак убакыт бою дуушар болгондо, анын күчү өзгөрүүсүз калат. Бул өзгөчө радиацияга туруктуулук аны атомдук электр станцияларында жана космос кемелеринде колдонулган кабелдер үчүн өзгөчө ылайыктуу кылат.
Арамид буласынын бышыктыгы
Мета-арамид ошондой эле эң сонун абразияга жана химиялык туруктуулукту көрсөтөт. 100 жолу жуугандан кийин, жергиликтүү өндүрүштөгү мета-арамидден жасалган кездеме баштапкы айрылуу бекемдигинин 85% дан ашыгын сактап калат. Кабель колдонмолорунда бул бышыктык механикалык жана электрдик мүнөздөмөлөрдүн узак мөөнөттүү туруктуулугун камсыз кылат.
Арамид буласынын колдонулушу
Арамид буласы Кытайдын аэрокосмостук, автомобиль, электромеханикалык, курулуш жана спорт тармактарында эң сонун механикалык касиеттери, жогорку температурага туруктуулугу жана химиялык туруктуулугу үчүн кеңири колдонулат. Ал жогорку өндүрүмдүү тармактардын келечектеги өнүгүшү үчүн негизги материал катары каралат. Атап айтканда, арамид байланыш оптикалык кабелдери, электр кабелдери, жогорку температурага туруктуу кабелдер, суу астындагы кабелдер жана атайын кабелдер тармактарында алмаштыргыс ролду ойнойт.
Аэрокосмостук жана аскердик тармактар
Арамид буласы төмөнкү тыгыздыкка, жогорку бекемдикке жана эң сонун коррозияга туруктуулукка ээ. Ал аэрокосмостук унаалардын конструкциялык компоненттеринде, мисалы, ракета моторунун корпустарында жана кең тилкелүү радом конструкцияларында кеңири колдонулат. Анын композиттик материалдары соккуга жана электромагниттик толкундардын тунуктугуна эң сонун туруктуулукту көрсөтөт, бул учактын салмагын бир топ азайтып, коопсуздукту жогорулатат. Коргонуу тармагында арамид ок өткөрбөс жилеттерде, туулгаларда жана жарылууга туруктуу контейнерлерде колдонулат, бул аны кийинки муундагы жеңил аскердик коргонуу үчүн алдыңкы материалга айлантат.
Курулуш жана транспорт тармактары
Курулуш тармагында арамид буласы жеңил салмагы, ийкемдүүлүгү жана коррозияга туруктуулугунан улам конструкциялык арматура жана көпүрө кабелдик системалары үчүн колдонулат. Ал өзгөчө туура эмес конструкцияларды арматуралоодо натыйжалуу. Транспортто арамид автомобиль жана учактар үчүн шина шнур кездемелеринде колдонулат. Арамид менен күчөтүлгөн шиналар жогорку бекемдикке, тешилүүгө туруктуулукка, ысыкка туруктуулукка жана узак кызмат мөөнөтүн камсыз кылып, заманбап жогорку ылдамдыктагы унаалардын жана учактардын иштөө талаптарын канааттандырат.
Электр, электроника жана кабель өнөр жайы
Арамид буласы электр, электроника жана зым жана кабель өндүрүш тармактарында, айрыкча төмөнкү тармактарда өзгөчө кеңири колдонулат:
Оптикалык кабелдердеги созулуучу элементтер: Жогорку созулууга туруктуулугу жана модулу менен арамид буласы байланыш оптикалык кабелдеринде созулуучу элемент катары кызмат кылат, назик оптикалык булаларды чыңалуу учурунда деформациядан коргойт жана сигналдын туруктуу өткөрүлүшүн камсыз кылат.
Кабелдердеги арматура: Атайын кабелдерде, суу астында жүрүүчү кабелдерде, электр кабелдеринде жана жогорку температурага туруктуу кабелдерде арамид көбүнчө борбордук арматура элементи же соот катмары катары колдонулат. Металл арматураларга салыштырмалуу арамид аз салмакта жогорку бекемдикти камсыз кылат, бул кабелдин созулууга жана механикалык туруктуулугун бир топ жогорулатат.
Изоляция жана жалынга туруктуулук: Арамид композиттери эң сонун диэлектрикалык жана жылуулук туруктуулугуна ээ. Алар кабелдик изоляция катмарларында, жалынга туруктуу каптамаларда жана галогенсиз аз түтүндүү каптамаларда кеңири колдонулат. Арамид кагазы изоляциялык лак менен сиңирилгенден кийин, жогорку температурага туруктуу моторлордо жана трансформаторлордо колдонуу үчүн табигый слюда менен айкалыштырылат.
Өрткө туруктуу жана темир жол транзиттик кабелдери: Арамид буласынын жалынга туруктуулугу жана ысыкка чыдамдуулугу аны кеме кабелдеринде, темир жол транзиттик кабелдеринде жана коопсуздук стандарттары катуу болгон ядролук класстагы өрткө туруктуу кабелдерде колдонууга идеалдуу кылат.
Электромагниттик жана жеңил салмактуулук: Aramidдин эң сонун электромагниттик тунуктугу жана төмөнкү диэлектрикалык туруктуулугу аны электромагниттик коргоочу катмарларга, радар радомдоруна жана оптоэлектрондук интеграция компоненттерине ылайыктуу кылат, бул электромагниттик шайкештикти жакшыртууга жана системанын салмагын азайтууга жардам берет.
Башка колдонмолор
Ароматтык шакекчелердин жогорку курамынан улам, арамид буласы химиялык жактан мыкты туруктуулукту жана коррозияга туруктуулукту камсыз кылат, бул аны деңиз аркандарына, мунай бургулоочу кабелдерге жана катаал шарттарда жогорку сапаттагы оптикалык трансмиссиялык кабелдерге ылайыктуу кылат. Ал ошондой эле жогорку сапаттагы спорттук жабдууларда, коргоочу шаймандарда жана автомобиль тормоздук колодкаларында кеңири колдонулат жана пломбалоо жана изоляциялоо колдонмолорунда, жылуулук изоляциялоо панелдеринде жана башка пломбалоочу компоненттерде асбестке экологиялык жактан таза альтернатива катары барган сайын колдонулуп, иштөөнү жана экологиялык коопсуздукту камсыз кылат.
Жарыяланган убактысы: 2025-жылдын 31-июлу