Что такое кевлар?

Кевлар - это полимер высокой прочности, превосходящей сталь. По весу материал легче стали. Разработан американскими профессорами из компании DuPont, выпускающей полимеры высокой прочности.

Появление

Изобретательницей является Стефани Луиза Кволек. Датой открытия считается 1964 г. Полностью доработать кевлар до возможности массового производства получилось к 1971 г. Аналоги: СВМ, тварон - материалы российских, европейских изобретателей. Кевлар первый, поэтому все сырье из этой группы именуется также. По технологии его выпускают в тканях, нитях, ровинге, пряже. Т.к. это кристаллизующийся категории полимер, добыча осуществляется посредством поликонденсирующегося способа. Для этого берут растворы с низкотемпературными режимами, реагентами, из которых выделяют кевлар. В первоначальном виде это гель, крошки. Их моют, обсушивают, растворяют кислотой, формируют нити, волокна, вновь подают в ванны, моют, сушат.

Состав, свойства

Кевлар - это массивные молекулы, включающие многочисленные равнозначные по характеристикам части. Между собой они соединяются в длинные цепи, многократно образуя повторение амидов. Волокно кевлара похоже на непрозрачную субстанцию, в диаметре обычно равняется 1 мкм. Основными свойствами являются:

• Механическая высокопрочность;
• Низкая масса, плотность;
• Стойкость к порезам, растяжению, разложению до 430 , действию органических растворителей, коррозии;
• Негорючесть, неподверженность плавлению;
• Самозатухание;
• Высокий модуль упругости при небольшой электропроводности;
• При действии низкотемпературных показателей с криогенными значениями кевлар не теряет заданных свойств, приобретает еще большую прочность.

Применение

Кевлар создавался как легкое волокно с очень высокими показателями на прочность. Основной целью разработки была возможность использования при выпуске шин. В последующем появились кевларовые ткани, защитная, спортивная одежда, экипировка. Со временем кевлар стал применяться в судостроительной, др. промышленных сферах.

Защитная, спортивная одежда

Благодаря армирующей способности, материал пригоден в составе полотен для защитной, спортивной одежды. Из него делают такую экипировку, как защитные наколенники, вставки, перчатки, стельки с антипрокольным эффектом. Спортивная одежда представлена для занятий сноубордом, мотоспортом и прочими видами спорта. Вещи из ткани устойчивы к проколам, порезам, защищают от стекла, огня, раскалённых предметов, при этом отличаются мягкостью, эластичностью, хорошей пропускной способностью для воздуха. По своему внешнему облику схожи с изделиями из трикотажа, позволяют чувствовать даже самые мелкие детали, не нарушают чувствительность конечностей. В 1970 г. разработали антипрокольный тип полотна, успешно применяющийся для бронежилетов, в том числе пуленепробиваемых облегченных, состоящих из многослойного материала. Сохранить качества кевлара под воздействием воды, УФ излучения помогает водостойкое тканевое покрытие. Из кевлара делают защиту от огнестрельного, осколочного оружия, которая размещается в бронированной, др. технике. Спортивное снаряжение из кевлара - это высокопрочные, но легкие лыжи, сноуборд-доски, лодки, вёсла, шлемы и др.

Не стоит забывать, что большинство супергероев на наших экранах носят костюмы из кевлара, чтобы пули, катаны и стрелы суперзлодеев наносили им как можно вреда. Тот же Зеленая Стрела сменил открытые рукава 4-го сезона на закрытые в 5, потому что получал слишком много ранений в открытые места.

Судостроительная сфера

Последние два десятка лет кевлар нашел применение и в судостроительной сфере. Т.к. у материала высокотехнологичное, затратное с точки зрения финансов производство, его используют точечно. Например, чтобы отделать швы корпусов, килевые участки, элементы яхт. За счет легкости, прочности полученных деталей техника требует меньше топлива, развивает большие скорости.

Другие промышленные сферы применения

Высокопрочность, стойкость к механическим, химическим воздействиям внешней среды обусловили широкое признание кевлара как высокотехнологичного материала. Он пользуется спросом в самых разноплановых промышленных сферах. Особо необходим в виде армирующего материала, обеспечивающего легкость, высокопрочность. При помощи нитей делают укрепление по всей длине кабелей, их защиту против разрыва, растяжения.

Полимер востребован, если требуется изготовить новейшие ортопедические протезы, канаты, характеризующиеся высокопрочными качествами, при этом низкой массой, коррозийной стойкостью, не проводящие ток. Поэтому кевлар используются не только в судостроительной, но и в горнодобывающей промышленной сфере, для создания канатов, заменяющих тросы из стали.

При необходимости сделать гибридный материал совмещают прочностные качества кевларовых волокон с карбоновой способностью к термостойкости. В результате чего имеют карбон-кевлар, необходимый для прочных, легких корпусов лодок, маневренных, развивающих высокие скорости.