Fiber ya Aramid, fupi ya nyuzi yenye kunukia ya polyamide, imeorodheshwa kati ya nyuzi nne zenye utendaji wa juu zilizopewa kipaumbele kwa maendeleo nchini China, pamoja na nyuzinyuzi za kaboni, nyuzinyuzi zenye uzito wa juu zaidi wa molekuli ya polyethilini (UHMWPE), na nyuzi za basalt. Kama nailoni ya kawaida, nyuzinyuzi za aramid ni za familia ya nyuzi za polyamide, na vifungo vya amide katika mnyororo mkuu wa molekuli. Tofauti kuu iko katika kuunganisha: vifungo vya amide vya nailoni vimeunganishwa na vikundi vya alifatiki, ambapo vya aramid vimeunganishwa na pete za benzene. Muundo huu maalum wa molekuli huipa nyuzinyuzi za aramid nguvu ya axial ya juu sana (>20cN/dtex) na moduli (>500GPa), na kuifanya nyenzo inayopendelewa kwa ajili ya kuimarisha nyaya za hali ya juu.
Aina za Aramid Fiber
Fiber ya Aramidhasa inajumuisha nyuzi zenye kunukia za polyamide na nyuzi za polyamide zenye kunukia za heterocyclic, ambazo zinaweza kuainishwa zaidi katika ortho-aramid, para-aramid (PPTA), na meta-aramid (PMTA). Kati ya hizi, meta-aramid na para-aramid ndizo ambazo zimekuzwa kiviwanda. Kutoka kwa mtazamo wa muundo wa molekuli, tofauti kuu kati ya hizi mbili iko katika nafasi ya atomi ya kaboni katika pete ya benzini ambayo kifungo cha amide kinaunganishwa. Tofauti hii ya kimuundo inaongoza kwa tofauti kubwa katika mali ya mitambo na utulivu wa joto.
Para-Aramid
Para-aramid, au poly(p-phenylene terephthalamide) (PPTA), pia inajulikana nchini Uchina kama Aramid 1414, ni polima ya juu yenye mstari na zaidi ya 85% ya vifungo vyake vya amide vinavyounganishwa moja kwa moja na pete za kunukia. Bidhaa zilizofanikiwa zaidi kibiashara ni Kevlar® ya DuPont na Teijin's Twaron®, ambazo zinatawala soko la kimataifa. Ilikuwa ni nyuzinyuzi ya kwanza kuwahi kuzalishwa kwa kutumia suluhu ya polima ya kioevu ya fuwele inayozunguka, ikianzisha enzi mpya ya nyuzi sintetiki za utendaji wa juu. Kwa upande wa mali ya mitambo, nguvu zake za mvutano zinaweza kufikia 3.0-3.6 GPa, moduli ya elastic 70-170 GPa, na elongation wakati wa mapumziko 2-4%. Sifa hizi za kipekee huipa faida zisizoweza kubadilishwa katika uimarishaji wa kebo ya macho, ulinzi wa balestiki na nyanja zingine.
Meta-Aramid
Meta-aramid, au poly(m-phenylene isophthalamide) (PMTA), pia inajulikana nchini Uchina kama Aramid 1313, ni nyuzi-hai inayoongoza kustahimili joto la juu. Muundo wake wa molekuli unajumuisha vikundi vya amide vinavyounganisha pete za meta-phenylene, na kutengeneza mnyororo wa zigzag ulioimarishwa na vifungo vikali vya intermolecular ya hidrojeni katika mtandao wa 3D. Muundo huu huipatia nyuzinyuzi uwezo bora wa kurudisha nyuma mwali, uthabiti wa joto na upinzani wa mionzi. Bidhaa ya kawaida ni DuPont's Nomex®, yenye Kikomo cha Oksijeni (LOI) cha 28–32, halijoto ya mpito ya glasi ya takriban 275°C, na halijoto inayoendelea ya huduma zaidi ya 200°C, na kuifanya itumike sana katika nyaya zinazostahimili moto na vifaa vya kuhami joto la juu.
Sifa Bora za Aramid Fiber
Nyuzi za Aramid hutoa nguvu ya juu zaidi, moduli ya juu, upinzani wa joto, upinzani wa asidi na alkali, uzito mdogo, insulation, upinzani wa kuzeeka, mzunguko wa maisha marefu, uthabiti wa kemikali, hakuna matone yaliyoyeyuka wakati wa mwako, na utoaji wa gesi zisizo na sumu. Kwa mtazamo wa utumizi wa kebo, para-aramidi hufanya kazi vizuri zaidi ya meta-aramid katika ukinzani wa joto, na huduma endelevu ya anuwai ya -196 hadi 204°C na hakuna mtengano au kuyeyuka kwa 500°C. Sifa zinazojulikana zaidi za Para-aramid ni pamoja na nguvu ya juu zaidi, moduli ya juu, ukinzani wa joto, ukinzani wa kemikali, na msongamano mdogo. Nguvu yake inazidi 25 g/dtex—mara 5 hadi 6 ya chuma cha hali ya juu, mara 3 ya ile ya fiberglass, na mara mbili ya uzi wa viwanda wa nailoni wenye nguvu nyingi. Moduli yake ni mara 2-3 ya chuma au fiberglass na mara 10 ya nailoni yenye nguvu nyingi. Ni ngumu mara mbili ya waya wa chuma na ina uzani wa takriban 1/5 tu, na kuifanya inafaa zaidi kutumika kama uimarishaji wa nyaya za macho, nyaya za chini ya bahari na aina zingine za kebo za hali ya juu.
Sifa za Mitambo za Aramid Fiber
Meta-aramid ni polima inayoweza kunyumbulika yenye nguvu ya kukatika zaidi ya polyester ya kawaida, pamba au nailoni. Ina kasi ya juu ya kurefuka, kugusa kwa mkono laini, kusokota vizuri, na inaweza kuzalishwa kuwa nyuzi fupi au nyuzi za kanusho tofauti. Inaweza kusokotwa katika vitambaa na nonwovens kwa kutumia mashine ya kawaida ya nguo na kusindika ili kukidhi mahitaji ya mavazi ya kinga ya viwanda mbalimbali. Katika insulation ya umeme, mali ya meta-aramid ya kuzuia moto na sugu ya joto hujitokeza. Kwa LOI kubwa kuliko 28, haitaendelea kuwaka baada ya kuacha moto. Ustahimilivu wake wa mwali ni msingi wa muundo wake wa kemikali, na kuifanya iwe sugu kabisa kwa moto - sugu kwa hasara ya utendaji kwa sababu ya kuosha au matumizi ya muda mrefu. Meta-aramid ina uthabiti bora wa joto, ikiwa na matumizi ya mara kwa mara saa 205°C na uhifadhi mkubwa wa nguvu hata kwenye joto zaidi ya 205°C. Halijoto yake ya kuoza ni ya juu, na haiyeyuki au kushuka kwenye joto la juu, huanza tu kuwa na kaboni zaidi ya 370 ° C. Tabia hizi zinaifanya kuwa bora kwa insulation na uimarishaji katika nyaya za juu-joto au zinazozuia moto.
Utulivu wa Kemikali ya Aramid Fiber
Meta-aramid ina upinzani bora kwa kemikali nyingi na asidi isokaboni iliyokolea, ingawa ni nyeti kwa asidi ya sulfuriki na nitriki iliyokolea. Pia ina upinzani mzuri wa alkali kwenye joto la kawaida.
Upinzani wa Mionzi ya Aramid Fiber
Meta-aramid inaonyesha upinzani wa kipekee wa mionzi. Kwa mfano, chini ya mionzi ya muda mrefu ya 1.2×10⁻² W/cm² mwanga wa urujuanimno na 1.72×10⁸ rad gamma miale, nguvu zake hubakia bila kubadilika. Upinzani huu bora wa mionzi huifanya kufaa hasa kwa nyaya zinazotumiwa katika vituo vya nishati ya nyuklia na vyombo vya anga.
Kudumu kwa Aramid Fiber
Meta-aramid pia inaonyesha abrasion bora na upinzani wa kemikali. Baada ya kuoshwa mara 100, kitambaa kilichotengenezwa kwa meta-aramid inayozalishwa nchini huhifadhi zaidi ya 85% ya nguvu zake za awali za machozi. Katika maombi ya cable, uimara huu huhakikisha utulivu wa utendaji wa muda mrefu wa mitambo na umeme.
Matumizi ya Aramid Fiber
Fiber ya Aramid hutumiwa sana katika tasnia ya anga, magari, umeme, ujenzi, na michezo ya Uchina kwa sababu ya sifa zake bora za kiufundi, upinzani wa joto la juu, na uthabiti wa kemikali. Inachukuliwa kuwa nyenzo muhimu kwa maendeleo ya baadaye ya tasnia yenye utendaji wa juu. Hasa, aramid ina jukumu lisiloweza kutengezwa tena katika nyanja za mawasiliano ya nyaya za macho, nyaya za umeme, nyaya zinazostahimili joto la juu, nyaya za manowari na nyaya maalum.
Anga na Viwanja vya Kijeshi
Fiber ya Aramid ina msongamano mdogo, nguvu ya juu, na upinzani bora wa kutu. Inatumika sana katika vipengee vya miundo ya magari ya anga, kama vile vifuniko vya magari ya roketi na miundo ya radome ya broadband. Nyenzo zake zenye mchanganyiko zinaonyesha upinzani bora wa athari na uwazi wa mawimbi ya kielektroniki, kwa kiasi kikubwa kupunguza uzito wa ndege na kuimarisha usalama. Katika sekta ya ulinzi, aramid hutumiwa katika fulana zisizo na risasi, helmeti, na vyombo vinavyostahimili mlipuko, na kuifanya kuwa nyenzo inayoongoza kwa ulinzi wa kijeshi kwa kizazi kijacho.
Maeneo ya Ujenzi na Usafirishaji
Katika tasnia ya ujenzi, nyuzi za aramid hutumiwa kwa uimarishaji wa miundo na mifumo ya kebo za daraja kwa sababu ya uzani wake mwepesi, kubadilika, na upinzani wa kutu. Ni bora hasa katika kuimarisha miundo isiyo ya kawaida. Katika usafiri, aramid hutumiwa katika vitambaa vya kamba ya tairi kwa magari na ndege. Matairi yaliyoimarishwa na Aramid hutoa nguvu ya juu, uwezo wa kustahimili kutoboa, kustahimili joto, na maisha marefu ya huduma, kukidhi mahitaji ya utendakazi wa magari ya kisasa ya mwendo kasi na ndege.
Sekta ya Umeme, Elektroniki na Kebo
Fiber ya Aramid inatumika hasa katika sekta ya utengenezaji wa umeme, umeme, na waya na kebo, hasa katika maeneo yafuatayo:
Wanachama wa Mvutano katika Kebo za Macho: Kwa nguvu ya juu ya mkazo na moduli, nyuzinyuzi za aramid hutumika kama mshiriki mvutano katika nyaya za macho za mawasiliano, kulinda nyuzi laini za macho kutokana na mgeuko chini ya mvutano na kuhakikisha upitishaji wa mawimbi thabiti.
Uimarishaji katika Kebo: Katika nyaya maalum, nyaya za nyambizi, nyaya za umeme, na nyaya zinazostahimili joto la juu, aramid hutumiwa kwa kawaida kama nyenzo kuu ya kuimarisha au safu ya silaha. Ikilinganishwa na uimarishaji wa chuma, aramid inatoa nguvu ya juu kwa uzito wa chini, kuimarisha sana nguvu ya mvutano wa cable na utulivu wa mitambo.
Uhamishaji joto na Upungufu wa Moto: Michanganyiko ya Aramid ina uthabiti bora wa dielectric na mafuta. Zinatumika sana katika tabaka za insulation za kebo, jaketi zinazozuia moto, na ufuaji wa moshi mdogo usio na halojeni. Karatasi ya Aramid, baada ya kuingizwa na varnish ya kuhami, imeunganishwa na mica ya asili kwa matumizi ya motors na transfoma zinazostahimili joto la juu.
Kebo Zinazostahimili Moto na Usafiri wa Reli: Ustahimilivu wa asili wa nyuzinyuzi ya Aramid na uwezo wa kustahimili joto huifanya kuwa bora kwa matumizi katika nyaya za ubao wa meli, nyaya za usafiri wa reli na nyaya za nyuklia zinazostahimili moto, ambapo viwango vya usalama ni vikali.
EMC na Uzito Nyepesi: Uwazi bora wa sumakuumeme wa Aramid na kiwango cha chini cha dielectric mara kwa mara huifanya kufaa kwa tabaka za ulinzi za EMI, radomu za rada na vipengee vya kuunganisha optoelectronic, kusaidia kuboresha upatanifu wa sumakuumeme na kupunguza uzito wa mfumo.
Maombi Mengine
Kwa sababu ya maudhui yake ya juu ya kunukia ya pete, nyuzinyuzi za aramid hutoa uthabiti bora wa kemikali na upinzani wa kutu, na kuifanya kufaa kwa kamba za baharini, nyaya za kuchimba mafuta, na nyaya za macho zinazopitisha juu katika mazingira magumu. Pia hutumiwa sana katika vifaa vya michezo vya hali ya juu, gia za kinga, na pedi za breki za gari, na inazidi kupitishwa kama mbadala wa mazingira rafiki kwa asbesto katika uwekaji muhuri na uwekaji wa insulation, paneli za kuhami joto, na vifaa vingine vya kuziba, kuhakikisha utendakazi na usalama wa mazingira.
Muda wa kutuma: Jul-31-2025