Природа богата необычными материалами. Возьмем, например, дерево: этот материал так крепкий и всепригодный, что его можно применять фактически для всего на свете – от производства бумаги до строительства домов. Есть еще шерсть, которая дозволяет звериным сохранять тепло при минусовых температурах и кожа – материал, способный к восстановлению опосля повреждений всего за некоторое количество дней. Но, какими бы неописуемыми ни были эти материалы, они далековато не безупречны и не подступают для всепригодного внедрения. Но есть ли материал, которым мы пользуемся раз в день? Крепкий синтетический материал с прекрасным заглавием кевлар, нередко обрисовывают как материал «в 5 раз прочнее стали при равном весе». Любопытно, что применяется кевлар как в изготовлении лодок, тетивы для лука, так и в авто индустрии. В данной статье побеседуем о кевларе и причинах, по которым он так крепкий.
Cверхпрочный кевлар известен своим применением в бронежилетах и авто индустрии. Применяется в промышленном произведстве начиная с 1971 года.
Содержание
- 1 Что такое кевлар?
- 2 Характеристики кеврала
- 3 Создание кевлара
- 4 Где и для чего же употребляется кевлар?
Что такое кевлар?
На самом деле, кевлар – это сверхпрочный пластик. В мире есть практически сотки синтетических пластмасс, сделанных методом полимеризации – химическего процесса образования высокомолекулярных соединений (полимеров) из низкомолекулярных (мономеров), которые владеют совсем различными качествами. Что все-таки до кевлара, то его изумительные характеристики отчасти объясняются его внутренней структурой и тем, что он изготовлен из волокон, которые плотно соединены вместе.
Отметим, что кевлар – патентованный материал, производимый лишь хим компанией DuPont™, поставляется в 2-ух главных разновидностях под заглавием кевлар 29 и кевлар 49 (остальные разновидности делаются для специального внедрения). По собственной хим структуре кевлар припоминает иной всепригодный защитный материал – номекс.
Кевлар и номекс – это примеры хим веществ, именуемых синтетическими ароматичными полиамидами либо арамидами ради сокращенности. Эти синтетические материалы делаются в хим лаборатории (в отличие от натуральных тканей, к примеру хлопка либо шерсти). Как и номекс, кевлар является далеким родственником нейлона, первого коммерчески удачного «суперполиамида», разработанного компанией DuPont в 1930-х годах.
Ну чем не перчатка бесконечности? На фото защитные перчатки из кевлара от Dupon.
Кевлар был открыт в 1964 голу южноамериканским химиком Стфани Кволек (1923-2014). Патент на изобретение кевлара Кволек получила совместно с Полом Морганом в 1966, а начиная с 1971 года кевлар интенсивно применяется в промышленном производстве. Невзирая на то, что вначале кевлар был разработан как легкая подмена железных креплений в авто шинах, сейчас он известен во всем мире благодаря использованию бронежилетов и защитных перчаток.
Характеристики кеврала
Как уже упоминалось выше, кевлар приблизительно в 5 раз прочнее стали, при всем этом он относительно легкий. Любопытно и то, что в отличие от большинства пластмасс кевлар не плавится: материал выдерживает высочайшие температуры и разлагается лишь при температуре около 450°C. В отличие от собственного схожего материала номекс, кевлар может воспламеняться, но горение обычно прекращается, если убрать источник тепла. Весьма низкие температуры не оказывают никакого воздействия на кевлар: представители компании Dupon не нашли «никакого охрупчивания либо деградации материала» прямо до температуры -196°C.
Как и остальные пластмассы, долгое действие ультрафиолетового света (к примеру, при солнечном свете) вызывает обесцвечивание и некую деградацию волокон кевлара. Этот материал может противостоять атакам разных хим веществ, хотя долгое действие мощных кислот с течением времени может его повредить.
Кевлар выпускают в виде: технических нитей; пряжи; ровинга; тканей.
Желаете постоянно быть в курсе крайних новостей из мира науки и технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram чтоб не пропустить ничего увлекательного!
Создание кевлара
Вы, возможно, понимаете, что натуральные материалы, такие как шерсть и хлопок, должны быть скручены в волокна, до этого чем перевоплотиться в полезные текстильные изделия. То же самое правильно и для искусственных волокон, таковых как нейлон, кевлар и номекс.
Существует два главных шага производства кевлара. 1-ый связан конкретно с химией – поначалу нужно произвести главный пластик, из которого изготовлен кевлар (хим вещество под заглавием поли-пара-фенилен терефталамид). Конкретное перевоплощение хим продукта в наиболее нужный, удобный и крепкий материал происходит в процессе второго, заключительного шага производства.
В истинное время наиболее 80% кевлара в мире делается на заводе Честерфилда в Спруэнсе. Синтетическое волокно наматывается на катушки, как показано тут, а потом преобразуется в остальные продукты.
При помощи сложного процесса жаркий и вязкий раствор поли-пара-фенилен терефталамида пропускается через фильеру (железный формовщик, мало схожий на сито). В итоге получаются длинноватые, тонкие, крепкие и твердые волокна, которые наматываются на барабаны. Потом волокна разрезаются по длине и сплетаются в твердый коврик, узнаваемый нам как кевлар.
Читайте также: Из каких материалов можно строить дома на Марсе?
Где и для чего же употребляется кевлар?
Кевлар может употребляться сам по для себя либо в сочетании с иными материалами для придания им доборной прочности. Широкую известность этот материал получил, возможно, благодаря его использованию в пуленепробиваемых бронежилетах и передаче «Разрушители легенд», но у него есть 10-ки остальных применений. Потому что изначальной целью разрабов было создание легкого крепкого волокна, которое можно было бы применять при производстве шин, сейчас кевлар употребляется в авто индустрии, но не только лишь. Понятно его применение при производстве лодок, самолетов и даже в строительной отрасли, хотя и не является главным конструкционным и строительным материалом.
Источник: