Это интересно

Загадочный кевлар: что это за материал и почему он прочнее стали

Загадочный кевлар: что это за материал и почему он прочнее стали

Сделай сам DIY 23.09.2021, 23:15 Загадочный кевлар: что это за материал и почему он прочнее стали В детстве Стефани Кволек хотела стать модельером: она самостоятельно придумывала выкройки, а когда матери не было дома, пробиралась к швейной машинке, чтобы сшить кукле очередное платье. Но в 1946 году, окончив Технологический институт Карнеги (ныне Университет Карнеги-Меллон) по специальности «химия», она мечтала о медицине. Чтобы заработать денег на обучение, Стефани временно поступила на работу в один из ведущих химических концернов, Dupont, широко известный благодаря изобретению нейлона. Атмосфера в исследовательских лабораториях Dupont напоминала университет, да и химия была не менее интересна, чем медицина, и Стефани решила остаться. Сейчас можно сказать, что решение было удачным — благодаря нему была создана удивительная кевларовая ткань.

Загадочный кевлар: что это за материал и почему он прочнее стали

Дмитрий Мамонтов редакция Тэги: Медицина История Изобретения Химия Атмосфера

Загадочный кевлар: что это за материал и почему он прочнее стали

Кевларовая ткань представляет собой синтетический продукт специального назначения. Ее практически не используют в быту, что обусловлено не только уникальными характеристиками, но и высокой стоимостью. Кевлар производства «Дюпон» используется преимущественно для спецодежды и при изготовлении средств индивидуальной защиты.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

История создания кевлара

В 1964 году в Dupont пытались разработать прочные, но легкие полимерные нити, которые могли бы заменить тяжелый стальной корд в автомобильных шинах (в целях экономии топлива). Группа Стефани Кволек работала с полиарамидами, молекулы которых имеют стержнеобразную форму. Полимерные волокна обычно изготавливаются путем прядения при выдавливании расплава через тонкие отверстия — фильеры. Однако полиарамид плавится с трудом, и поэтому было решено использовать прядение из раствора. Наконец Стефани удалось подобрать растворитель, но раствор был мутно-опалесцирующим и по своему виду напоминал самогон (вместо того чтобы быть прозрачным и густым, как патока). Инженер-прядильщик категорически отказался заливать подобную гадость в машину из-за риска засорить тонкие фильеры. Стефани с большим трудом уговорила его попробовать вытянуть нить из такого раствора. К всеобщему удивлению, нить прекрасно вытягивалась и была исключительно прочной. Полученную пряжу отправили на тестирование. Когда Стефани Кволек увидела полученные результаты, первой ее мыслью было, что прибор сломался — столь высокими были цифры. Однако повторные измерения подтвердили феноменальные свойства материала: он в несколько раз превосходил сталь по прочности на разрыв. В 1975 году новый материал, Kevlar, был выпущен на рынок.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Загадочный кевлар: что это за материал и почему он прочнее стали

Производство кевларовой ткани РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Виды кевлара и их свойства

У ткани кевлар немало разновидностей. Каждая обладает уникальными характеристиками и используется в различных сферах жизни. По этой причине нельзя назвать универсальные свойства кевлар, ведь в каждом конкретном случае они будут разниться. Назовем основные виды ткани:

  • К29 – ходовой вариант, который нашел применение в производстве спецодежды, военной экипировки, спортивного снаряжения. Это одна из старейших марок, что используется в качестве основного материала при производстве силовых кабелей, тормозных колодок автомобиля и др.;
  • К49 – материал, применяемый в качестве армирующего при изготовлении композитов. Используется в судо-и авиастроении, в кабельной промышленности, при производстве пластмасс;
  • K100 – если обычно кевлар бывает черным, то у этой марки нити окрашенные. Это необходимо для изготовления защитных и обшивочных покрытий, при производстве спортивной одежды и экипировки;
  • К119 – марка гибкого арамидного материала с повышенной прочностью и растяжением. К119 используется для усиления резиновых изделий, в том числе автомобильных шин;
  • K129 – укрепленное волокно, нашедшее применение в производстве бронежилетов и бронешлемов;
  • КМ2 и КМ2+ – арамидное волокно с улучшенными характеристиками. Укладывается в несколько слоев, имеет влагостойкую защиту, используется в военной промышленности;
  • XP – разновидность КМ2+ с добавлением смол. Обладает улучшенными баллистическими показателями.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Применение кевлара

Сейчас кевлар применяется практически везде: из него делают тросы, кузова автомобилей и катеров, паруса, фюзеляжи самолетов и детали космических кораблей, лыжи и теннисные ракетки. Но тем, что из кевлара делают пуленепробиваемые жилеты для полиции и костюмы пожарных, Стефани Кволек гордилась особенно: это (как и другие) применение кевларового волокна помогло спасти миллионы жизней.

Загадочный кевлар: что это за материал и почему он прочнее стали

Отдельно следует выделить кевларовые волокна с алюминиевым покрытием, которые способны выдерживать температуру до 500 градусов. Они способны защитить от брызг металла, контакта с раскаленными поверхностями и даже какое-то время от открытого пламени и используются в защитных костюмах для пожарных, металлургов, работников других опасных профессий РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Преимущества кевлара

Оценить прочность кевлара сумели не только военные специалисты. Уникальный материал широко используется в автомобильной промышленности, спортивной среде и ортопедии. Изделия из арамидного волокна отличаются высоким модулем упругости. К другим достоинствам ткани причисляют:

  1. термоустойчивость – ткань хорошо переносит высокие и низкие температуры. Не теряет прочности при криогенных температурах. При взаимодействии с огнем не горит, не дымится, однако длительный плюс свыше +200 способен уменьшать устойчивость материла к внешним воздействиям;
  2. низкая электропроводность – позволяет использовать экипировку из кевлара при работах с электрическим током;
  3. устойчивость к воздействию химических веществ – материал не теряет прочности при взаимодействии с химикатами и абразивными веществами, не подвергается коррозии, не окисляется;
  4. отсутствие токсичности – несмотря на искусственное производство материала, он абсолютно безопасен для человека. Разложение арамидных волокон происходит при температуре свыше 430 ᵒC, если изделие не укреплено алюминием.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

При всем при этом материал гигроскопичен, не препятствует естественному воздухообмену, устойчив к механическим воздействиям. Его невозможно порезать или растянуть, разорвать или проткнуть.

Загадочный кевлар: что это за материал и почему он прочнее стали

Кевларовая является достаточно мягкой и имеет способности к воздухообмену, что позволяет использовать ее для одежды и обуви специального назначения

Недостатки кевлара

Ткань из кевлара практически не имеет недостатков, если учитывать ее назначение. Но слабые места имеются и у арамидного волокна. Длительное нагревание и пребывание под солнечными лучами снижает прочность материала. Но речь идет об интенсивной эксплуатации сотни часов подряд. Намокшая ткань также теряет часть своих уникальных свойств, поэтому при эксплуатации кевлара в условиях повышенной влажности его укрепляют и пропитывают.

Кевларовое волокно не обладает эстетической привлекательностью, но это нельзя назвать минусом, если вспомнить, для какой цели был изобретен полимер. Он не используется при пошиве уличной одежды, а потому не нуждается в улучшенных декоративных свойствах.

Источник

Автор: Влад Кулиев
24.09.2021 (01:48)

Популярные новости

Информер новостей
Расширение для Google Chrome
Пишите нам

Редакция: contact@supreme2.ru

Реклама: adv@supreme2.ru

Зеленые технологии

Лента новостей

Все права защищены © 2005-2021

"Supreme2.Ru" - новости для гиков

Контакты  | Policy  | Map Index

Использование любых материалов, размещенных на сайте, разрешается при условии ссылки на Supreme2.Ru. Для интернет-изданий - обязательна прямая открытая для поисковых систем гиперссылка. Ссылка должна быть размещена в независимости от полного либо частичного использования материалов. Материалы в рубрике "Новости партнеров" публикуются на правах рекламы.