Час читання:
3 хвилини
Кевлар — назва торгової марки високоміцного полімерного матеріалу (KEVLAR), розробленого вченими американської хімічної компанії DuPont (Дюпон). За характеристиками міцності перевершує сталь, але набагато легше по вазі.
Перший в групі
Кевлар був винайдений в 1964 році американською вченим-хіміком Стефані Луїзою Кволек під час її роботи в Дюпон.
До 1971 року групі вчених компанії вдалося доопрацювати матеріал, і почалося його масове виробництво. Кевлар це аналог СВМ і тварон (чого багато хто не знає), створених практично одночасно в Росії і Європі. Але так як він був першим, всі матеріали, що відносяться до цієї групи, стали називати саме так.
Виробництво
Кевлар випускають у вигляді:
- технічних ниток;
- пряжі;
- ровінгу;
- тканин.
Це закристалізований полімер. Добувають його методом поліконденсації в розчині в низькотемпературному режимі. У розчин додають реагенти, і з нього виділяється полімер у вигляді гелю або крихти. Його промивають, просушують і розчиняють у кислоті, потім через фільєри формуються нитки і волокна, подаються в осадительную ванну, промиваються і знову сушаться.
Властивості
Звичайний діаметр волокон 1 мкм, непрозорі.
Застосування
Спочатку метою розробників було створити легке, але дуже міцне волокно, яке можна було б використовувати при виробництві шин.
Кевларові тканини
Випускаються зазвичай у вигляді полотна в рулонах під назвою Кевлар-49. Також бувають інші види:
- штапель-кевлар — коротко нарізані волокна довжиною трохи більше шести мм. Міцнісні властивості втрачаються через нарізки, але зберігаються бар’єрні. Використовується для виробництва пряжі, повсті і нетканих виробів з високими теплоізоляційними і виброизоляционными властивостями;
- флок-кевлар — подрібнене волокно (до 1 мм), застосовують для армування різних смол.
Кевларові тканини мають і мінуси:
- втрачають міцність при стиранні;
- руйнуються під дією ультрафіолету. Вимагають спеціального покриття смолою.
Захисний одяг
Читайте про: мішковина в інтер’єрі
Армуючі властивості кевлара використовують, включаючи його до складу тканин, з яких виготовляють елементи захисний одяг: рукавички, окремі вставки в костюм, наколінники, антипрокольные устілки, одяг спортивної групи — для сноубордингу, мотоспорту і т. д. Подібна тканина стає стійким до порізів і проколювання.
Кевларові рукавички можуть захистити від порізів об скло, короткочасного впливу вогню і розпечених предметів, при цьому вони м’які, еластичні і добре пропускають повітря (за зовнішнім виглядом нагадують трикотажні) і дозволяють працювати навіть з самими дрібними деталями, так як не порушують чутливості рук.
З 1970 року велася розробка антипрокольной тканини для бронежилета, а потім почалося виробництво легких куленепробивних бронежилетів з декількох шарів кевлара. Для того щоб якості матеріалу не погіршувалися під впливом води і ультрафіолету, кевларовая броня має покриття з водостійкої тканини.
Також проводять інші елементи захисту від вогнепальних і осколкових поразок, наприклад, в бронеавтомобилях.
Спортивне спорядження
Лижі, дошки для сноуборду, шоломи, човни та весла з кевлара володіють дуже високою міцністю і легкістю.
Суднобудування
Кевлар почали застосовувати в суднобудуванні відносно недавно — останні два десятиліття. Процес його виробництва високотехнологічний і досить дорогий, тому його застосовують вибірково — для оздоблення корпусу по швах, у кільової частини.
Застосовується для будівництва яхт. З цього матеріалу вони виходять дуже легкими, витрачають менше палива і здатні розвивати більш високу швидкість.
Дізнайтеся з відео, що це таке кевларові пакети і постраждає кевларовая тканину від ножа.
Інші сфери
- Кевлар використовується в якості армуючого волокна, щоб надати матеріалу міцність і легкість. Їм зміцнюють кабелі, продевая нитка з кевлара по всій довжині, захищаючи його від розтягування і обриву.
- Також його застосовують для виготовлення ортопедичних протезів.
- Кевларові канати характеризуються високою міцністю, малою вагою, стійкістю до корозії, неэлектропроводностью, завдяки чому широко використовуються в суднобудуванні та гірничої промисловості, де замінюють сталеві троси.
- Міцнісні властивості волокон кевлара об’єднують з термостійкістю карбону і отримують гібридний матеріал — карбон-кевлар. Його використовують для будівництва корпусів човнів, здатних розвивати високу швидкість.
Завдяки високим показникам міцності і стійкості до зовнішніх механічних і хімічних впливів кевлар широко застосовується в самих різних сферах і визнаний одним з найбільш високотехнологічних сучасних матеріалів. Про інших матеріалах високих технологій читайте тут.