Кевларовая нить — что это такое, применение материала

Кевларовая нить – это один из самых прочных и долговечных материалов, который нашел широкое применение в различных областях. Именно благодаря своим уникальным свойствам она стала неотъемлемой частью современных технологий и инноваций.

Кевларовая нить изготавливается из синтетического волокна, разработанного компанией DuPont в 1965 году. Ее молекулярная структура обеспечивает высокую прочность и стойкость к ультрафиолетовому излучению, действию микроорганизмов, а также химическим воздействиям. Это позволяет использовать кевларовую нить в самых экстремальных условиях и подвергать ее нагрузкам, которые невозможно выдержать для большинства других материалов.

Применение кевларовой нити разнообразно и включает множество отраслей. Одним из самых известных применений является производство бронежилетов и защитных касок. Благодаря своей низкой плотности и высокой прочности, кевлар прекрасно способен остановить пулю или осколок, защищая тело человека.

Кроме того, кевларовая нить широко используется в автомобильной промышленности для производства покрышек, тросов и ремней, а также в авиации и космической индустрии для создания кабелей, датчиков и турбинных лопаток. Ее применение также распространено в медицине для создания имплантатов и швейных материалов, а в сельском хозяйстве кевларовая нить используется в качестве нити для связывания растений.

Кевларовая нить – это важный инновационный материал, который применяется в самых разных областях человеческой деятельности. Ее прочность, стойкость и надежность делают ее незаменимой составляющей различных технологий и продуктов, обеспечивая безопасность и комфорт для людей по всему миру.

История происхождения

Kevlar был произведен в 1964 году американской компанией Dupont, которая также известна как крупнейший мировой создатель и производитель нейлона. Изобрел этот материал Стефани Кволек – химик, пришедший в эту компанию на стажировку. Стефани мечтала о медицине, но процесс производства химических материалов оказался так интересен, что она решила остаться.

Само появление полотна считают случайностью. Да, производитель искал сверхпрочный материал. Его было решено изготовить при помощи из полимеров – полиарамида. Полимерные нити изготавливают, расплавляя начальное сырье и пропуская его через отверстия. Но полиарамид плохо поддается расплавке, поэтому его решили извлечь из раствора. Для этого подбирали подходящий растворитель, но такого не находилось. Тот, который был ближе, сделал его мутным, его нельзя было заливать в машину, чтобы не засорить ее и не сломать.

Поиски могли продолжиться, но Стефани убедила руководство рискнуть, и оказалось, что раствор подходит для изготовления нитей. А результат испытаний удивил – этот материал был прочнее стали!

Первое появление кевлара на рынке пришлось на 1975 год. В это время в России и Европе были созданы материалы-аналоги – СВМ и тварон. Но кевлар опередил их, поэтому все ткани данной группы стали называться так.

Принципы производства

Производство кевлара – дорогостоящий процесс, поэтому этот материал стоит больше. Один погонный метр может стоить более 30 долларов, но эта цена обусловлена сверхпрочными свойствами.

Мнение эксперта Алена Эксперт и технолог по тканям Алена Хлебникова готова ответить на ваши вопросы.

Для получения полимерных нитей нужно пройти не одну химическую реакцию. В качестве основы используется раствор кальций хлора и метил-пирролидона. В них заливают специальные реагенты, которые выпадают осадком и образуют жидкокристаллическую субстанцию. Это нечто среднее между гелем и порошком.

Перед загрузкой вещества в машину промывают от остатков раствора и сушат. Потом будущий полимер пропускают через формы (этим занимается специальное оборудование). Так однородная субстанция превращается в тончайшие нити (или волокна, зависит от сферы применения). Чтобы это произошло, необходимо много серной кислоты – она и делает процесс производства дорогим для производителя.

Характеристики материала

  • тонкий и легкий – толщина выпускаемых волокон составляет 1 мкм;
  • готовая ткань не растягивается даже при частой носке;
  • устойчив к воздействию огня – начинает плавиться только при температуре свыше 430 градусов, но должно пройти определенное количество времени (поэтому материал подходит для форм спецслужб);
  • его нельзя повредить при помощи растворителей;
  • несмотря на отсутствие тянущихся свойств, упругий;
  • не подвержен коррозии;
  • отрицательная температура не делает материал хуже, а только усиливает его прочность;
  • материал не проводит электрический ток и не накапливает статическое электричество;
  • волокна кевлара невозможно порезать, даже проведя по ним острым лезвием ножа.

Кевларовая нить — это высокопрочный материал, созданный с использованием синтетических волокон. Этот материал был разработан компанией DuPont в 1965 году и стал прорывом в области безопасности и защиты. Кевлар обладает невероятной прочностью, вплоть до пяти раз прочнее стали при одинаковом весе. Он также очень легкий, гибкий и устойчив к химическим веществам и высоким температурам. Применение кевларовой нити находится во многих областях. В первую очередь, его используют в производстве бронежилетов и шлемов для военных и правоохранительных органов. Этот материал способен выдерживать высокие скорости пуль и осколков, защищая тело от повреждений. Благодаря своей легкости и гибкости, кевларовая нить может также применяться в авиационной и аэрокосмической отраслях, а также в производстве спортивного снаряжения. Большой потенциал кевларовой нити обнаруживается и в медицине, например, для создания прочных и стерильных хирургических швов.

Состав

Пришло время узнать, из чего делают кевлар – такой прочный материал, который нельзя заменить больше ничем. Он представляет собой пара-арамидное волокно желтоватого оттенка. Это полимер, так что полученные нити являются синтетическими. Их добавляют в состав тканей, из которых шьют прочную спецодежду и элементы экипировки (например, перчатки).

Как композит кевлар тоже используется (покрышки), но здесь, кроме него добавляют угле-волокно и стекловолокно, хотя кевлар в разы превосходит их по прочности. Если он будет основным материалом, то вещь из него будет слишком дорогой.

Прочность составляет в среднем 360 кг на 1 мм2, но у некоторых видов может доходить до 550 кг. По структуре и свойствам кевлар постарались как можно больше приблизить к прочному, природному материалу – паутине. В сравнении со сталью, у которой эта цифра доходит только до 150 кг, кевлар гораздо прочнее. А также он имеет малую плотность (около 1500 кг на кубический метр), это чуть больше воды (1000 кг/м3).

Температурные свойства

Кевлар – способен не только выдерживать высокую температуру, но и обладать самозатухающем эффектом. Поэтому спецформа из такого материала не загорится в огне, а ее прочность начнет уменьшаться лишь через некоторое время. Кевлар выдерживает до 480 градусов Цельсия. Но при меньших температурах в нем также можно находиться некоторое время. Например, при 150 градусах пройдет 500 часов, прежде чем он станет менее прочным. И даже тогда его будет все еще сложно порвать, потому что крепость волокон уменьшится лишь на 10-20%!

Какие бывают виды

Кевлар выпускается в двух видах:

  1. Длинные нити в катушках, для ткачества больших кевларовых полотен. Далее эта ткань используется для изготовления спецодежды. Также нити приплетают к другим смесовым материалам для добавления им прочности (перчатки альпинистов). Путем скрутки нитей можно достичь максимальных характеристик, что позволяет делать даже сверхпрочные тросы.
  2. Измельченное волокно с частицами размером 1 мм – из него производят пластины, которые потом используются как один из слоев композита.

В продаже кевлар имеет несколько маркировок, каждая со своими характеристиками, и предназначается для определенных вещей.

Название Характеристики Применение
K-29 Стандартные свойства. Первый материал, выпущенный в 1975 году Тормозные колодки, кабели, броня для человека и машин
K-49 Высокомодульное волокно Армирование пластмассы, оплетка стекловолокна, канаты
K-100 Имеет окрас Пряжа
K-119 Более длинная и гибкая нить Армирование резиновых изделий
K-129 Повышенная прочность Броня
AP Прочнее K-29 на 15% Общее
XP Вязкая смола с добавлением волокон кевлара Бронежилеты
KM2 Волокна для производства ткани Соответствует требованиям ГОСТа для производства бронешлемов и бронежилетов

Области применения

Кевлар – это материал, который одновременно применяется как в одежде, так и в промышленности или при изготовлении музыкальных инструментов! Прочность и одновременно с этим легкость может быть необходима в любой из сфер.

Туризм и спорт

Использование нитей кевлара при производстве туристического снаряжения имеет большую популярность, т. к. этот материал невозможно случайно порезать или порвать.

  • Например, скалолазам не обойтись без специальных перчаток, в тканевую основу которых вплетены крепкие арамидные волокна.
  • Кевлар также используется при изготовлении тросов, которые считаются одними из наиболее крепких.
  • Да и любой турист не откажется от прочного рюкзака, которому не страшно зацепиться за ветку – она не сможет даже просто проткнуть ткань, а порезать ее не сможет даже случайно открывшийся в рюкзаке складной нож.

Ортопедические изделия

Материал используется также в ортопедической промышленности для изготовления бионических протезов. Это важная вещь для человека, потерявшего конечность, и кевлар играет в ней особую роль.

Из него делают приемную гильзу, которая соединяет поврежденную конечность и механическую часть протеза. Она должна быть крепкой, чтобы не сломаться при резком движении, но в то же время легкой, чтобы не отягощать конструкцию.

Такие материалы, как карбон и кевлар подходят для этого, но второй имеет дополнительное преимущество. Приемная гильза может неприятно сжимать конечность, доставляя неприятные ощущения, а кевлар упругий, чтобы быть удобным в этом плане.

Бронезащита

Арамидные бронежилеты часто называют «мягкими», потому что они надеваются под форму и не мешают движениям человека. Они относятся к 1 классу бронезащиты по ГОСТу, и являются частью рабочей формы некоторых спецслужб.

Испытания выявили, что такой бронежилет выдержит только патрон калибром до 9х18 мм, но это не означает, что человек выживет после такого выстрела. Наружную ткань патрон пробивает с легкостью, а бронежилет только «проминает» под собой. Но за счет этого «проминания» человек может получить травмы, несовместимые с жизнью: зависит от силы удара и места, которое пострадало. Поэтому в ткань делают металлические вставки в районе уязвимых органов, чтобы обеспечить их дополнительной защитой.

Кевларовый бронежилет является оптимальным вариантом среди мягких, потому что он может хотя бы частично защитить от пуль и ножевых ранений. Первые мягкие бронежилеты производились из нейлона, который мог уберечь только от осколков, поэтому производство этого прочного материала обеспечило безопасность для работников спецслужб.

Защита для рук

Тем, кто работает в условиях высоких температур, с острыми предметами или раскаленным металлом, нужно тщательно защищать руки. Арамидные нити, вплетенные в структуру мягких перчаток, позволяют добиться полной защиты. Их используют, например, сварщики, чтобы не обжечься раскаленной сваркой или летящими во все стороны искрами.

Перчатки тоже частично защитили бы руки, но быстро вышли из строя. Кевлар не портится при воздействии высоких температур, поэтому такие перчатки остаются как новые даже после воздействия открытого огня.

Авиация

При производстве самолетов и вертолетов важный критерий — это легкость конструкции. Облегчить агрегат пытаются как можно больше, потому что так ему будет легче взлететь, держаться в воздухе и т. д. У него достаточно тяжелых деталей (один только двигатель весит 200-400 килограмм), а пассажирские самолеты берут на себя дополнительный вес в виде людей и их багажа. Облегчить конструкцию помогает органопластик, который производится из кевлара. Из него делается вся обшивка устройства.

А также важна не только легкость материала, но и его прочность. В воздухе в самолет могут попадать посторонние предметы (например, пролетающие мимо птицы). На такой скорости они легко могут пробить обшивку и попасть в двигатель, что приведет к крушению. Кевлар помогает избежать этого.

Судостроение

Применение кевлара в судостроении аргументировано теми же его свойствами, что и при производстве авиатехники. Раньше из этого легкого материала производили скороходную технику, предназначенную для гоночных соревнований на воде. Когда его стали применять для больших судов, то он смог найти применение только у самых тихоходных агрегатов.

Со временем технологии совершенствуются, к тому же в производстве используется не только кевлар, но и другие материалы (принцип композита). Сейчас его можно встретить даже у прогулочных туристических катеров, причем цена становится все более доступной.

Автомобильная промышленность

Как вы уже могли догадаться, из кевлара производят обшивку для гоночных машин, которая позволяет облегчить вес конструкции и увеличить скорость автомобиля. Но на этом его применение не заканчивается – производители из компании Дюпон на сайте приводят примеры, где еще может использоваться их материал. Усилить элементы автомобиля: ремни, колодки, сальники. А также популярно применение в покрышках – здесь используется композит из разных материалов, в сочетании с кевларом.

Кроме внутренних улучшений можно забронировать автомобиль от пуль и других повреждений. При этом он не станет намного тяжелее – вы не потеряете плавный контроль над своим автомобилем и его управляемость.

Музыкальные инструменты

Кевлар используется в тех элементах музыкальных инструментов, где необходима способность выдерживать большие нагрузки:

  • жилка для подгрифа струнных – нужна при настройке подгрифа для более комфортного звучания;
  • кабели для гитар и микрофона – дополнительное усиление прочности поможет не порвать их на концерте;
  • кевларовый пластик для барабанов – этот музыкальный инструмент требует прочности.

Кевларовая нить — это материал, который нашел применение во многих отраслях и областях. Ее уникальные свойства делают ее незаменимой для различных целей, включая защиту и безопасность. Подобно сильной паутине, эта нить обладает невероятной прочностью и устойчивостью.

Преимущества кевларовой нити проявляются во многих областях. Она широко используется в военной промышленности для создания бронежилетов, шлемов и защитной экипировки. Ее сильные волокна способны выдерживать высокие температуры и предотвращать проникновение осколков. Кроме того, кевларовая нить также применяется в автомобильной и авиационной промышленности, а также в спортивном снаряжении, таком как канаты для горных лыж и альпинизма. Этот материал является основным компонентом для создания очень прочных и легких изделий.

Кевларовая нить имеет не только прочность, но также и защитные свойства. Она обладает отличной устойчивостью к высоким скоростям и острым предметам, что делает ее популярным материалом для изготовления перчаток, курток и другой одежды для защиты. Благодаря кевлару, эти изделия обеспечивают надежную защиту от порезов, проколов и других опасностей на рабочем месте или в экстремальных условиях.

В целом, кевларовая нить является удивительным материалом, который нашел свое место в современном мире. Она обладает непревзойденными свойствами прочности и защиты, что делает ее идеальным материалом для множества приложений. С ее помощью мы можем быть уверены в своей безопасности и надежности в различных ситуациях.

Видео по теме «Кевларовая нить — что это такое, применение материала»

Как резал арамид (кевлар, тварон), подгонял под плиты Гранит 5А


Описание видео
Решил самостоятельно подогнать старые арамидные панели под размер плит Гранит. А также пенку из варбелта заменил на арамид. Потраченное время не считал, делал по мере возможностей и настроения. Результатом доволен. \nвидео вдохновившее меня взято с канала Alex Fdu4e.

КЕВЛАР ПРОТИВ ЩУКИ, лучший материал для поводков.


Описание видео
Кевлар на Али http://ali.pub/5htbl2\nКарабинчики из видео http://ali.pub/5htbnz\nХорошие вольфрамовые поводки из России — 60 шт. http://alii.pub/5kvosc\n\nЯ перебрал множество разных поводков против щучьих зубов и только недавно нашел действительно отличный материал, который меня полностью устраивает и это кевлар. Это по моему мнению самые лучшие поводки при ловле щуки, они очень мягкие и прочные. Делитесь с друзьями этим видео, им оно тоже будет полезно.\nТеперь вы самостоятельно можете сделать поводки для спиннинга прямо на рыбалке.\n\nМои группы в социалках, тут можем общаться и делиться фото. Всегда и всем отвечаю на вопросы в личных сообщениях ��\nГруппа в ВК: https://vk.com/dvb55\nГруппа в ОК: https://ok.ru/samodelkir

Сверхпрочный КЕВЛАРОВЫЙ ПОВОДОК НА СПИННИНГ Михаил Городенцев


Описание видео
как сделать сверхпрочный поводок из кевлара на спиннинг Купить http://ali.pub/310xly

Огнестойкие нитки из Китая ТЕСТ на прочность и горение


Описание видео
Первой ниткой в видео идетнитка 40 lbs-18кг ! Горит умеренно, сгорает 5 см, потом гаснет. 16 кг не выдержала, 5 кг подняла. Но, цена в пять раз выше чем у ПЕТРОКАНАТА. \nВторая нитка-70 lbs-32 кг. 16кг гирю чуть не подняла, порвалась. Но цена 17 руб за метр. У ПЕТРОКАНАТА цена 1 рубль за метр, правда, плетение плохое. Выводы делайте сами. \n\n ОПИСАНИЕ ПРОДАВЦА\nспециальная конструкция переплетения и уникальный процесс стабилизации обеспечивают долговечную, легкую в обращении линию, мягкую на руках, но очень прочную. Одно из самых сильных волокон изобретено, идеально подходит для активного отдыха, промышленного применения, кайтинга или просто сильная веревка общего назначения для вашего набора инструментов из-за следующих ключевых особенностей кевлара:\nВысокая прочность к весу\nХорошее тепло и огнестойкость\nВысокая устойчивость к порезу\nНизкий растягивающийся и наименьший ползучий\n9 км DWLIFE кевларовые веревки доступны в плетеной или витой форме и с широким разнообразием диаметров и двух видов длин на выбор легко найти веревочку, которая идеально подходит для вас и любого применения У вас есть. Выберите подходящий для вас!\nПлетеный Канат создан плетением 4-8 нитей в Тюбик-как коса. Наша плетеная линия-сплошная плетеная линия.\n\nОбщее Применение:\n\nВоздушный змей, кемпинг, упаковка, такелаж, Ремонтный шнур Для выживания, пеших прогулок, альпинизма, лески для рыбалки, тактические\nПримечание: Рекомендуемая Безопасная рабочая сила: 20% от первоначальной прочности.\n\n40 lbs 18кг_0.35мм\nhttps://aliexpress.ru/item/1005002176036650.html?_ga=2.11692721.422533559.1643541477-307019702.1642654760\u0026sku_id=12000018945854987\u0026spm=a2g39.orderlist.0.0.5bd74aa64iturP\n\n70 lbs-32 кг_0.4 мм\nhttps://aliexpress.ru/item/1005002662920905.html?gatewayAdapt=glo2rus\u0026sku_id=12000021610787953\u0026spm=a2g0o.order_list.0.0.21efa396TMEkse

Нить арамидная (кевларовая).


Описание видео
Нить арамидная (кевларовая). 160 текс.

Оцените статью
Поделиться с друзьями
Tkani-Furnitura.com
Добавить комментарий