Кевлар, көміртекті талшықты және шыны талшықтың артықшылықтары мен кемшіліктері

PK арматуралық талшықты материалдың қасиеттері

1 созылу күші

Тенсиле күші - максималды стресс, бұл материал созылар алдында төтеп бере алады. Сынғанға дейін кейбір сынғыш емес материалдар да өзгереді, бірақ Kevlar ® (Aramid) талшықтар, көміртегі талшықтары және Электрондық шыны талшықтар сынғыш және аз даформациядан тұрады. Тенентильдің беріктігі бірліктің бірлігіне (PA немесе PASCALS) ретінде өлшенеді.

Стресс - бұл күш пен штамм стресстен туындаған кезде дефляция болып табылады. Төмендегі кестеде үш жалпы қолданылатын арматуралық талшықтың созылу күшін салыстыру көрсетілген: көміртегі талшығы, арамид талшықтары, шыны талшық, шыны талшық және эпоксидті шайыр. Айта кету керек, бұл көрсеткіштер тек салыстыруға арналған және олар өндірістік процеске, эпоксидия шайырының құрамына, арамидтің құрамына, көміртегі талшығының және т.б. формуляциясын қалыптастырады және MPA-да көрсетілген.

2. Салмаққа арналған тығыздық және беріктіктің коэффициенті

Үш материалдың тығыздығын салыстыру кезінде үш талшықтың арасында айтарлықтай айырмашылықтарды көруге болады. Егер дәл бірдей мөлшерде және салмақтың үш үлгілері жасалса, kevlar® талшықтары әлдеқайда жеңілдетілген болса, көміртегі талшықтары екінші және электронды әйнек талшықтар ауыр болып келеді. Сондықтан, композиттің салмақ дәрежесінде, жоғары берікті көміртегі талшығынан немесе «Кевлармен» алуға болады. Басқаша айтқанда, берілген күшті қажет ететін көміртек талшығынан немесе Kevlar® композиттерінен жасалған кез-келген құрылым әйнек талшықтан жасалғаннан кішірек немесе жұқа. Үлгілер жасалып, сыналғаннан кейін, шыны талшықты композиттері Кевлар® немесе көміртек талшықтары сияқты екі есе көп мөлшерде салмағы бар екені анықталады. Бұл дегеніміз, көп салмақ «Кевлар» немесе көміртегі талшығын қолдану арқылы үнемдеуге болатындығын білдіреді. Бұл сипат күші - салмаққа қатынасы деп аталады.

3. Жас модуль жас модулі

Жастардың модулі - серпімді материалдың қаттылығы және материалды сипаттау тәсілі. Ол уайниальды (бір бағытта) уайылай стресс ретінде анықталады (бір бағытта деформация). Жастардың модульі = стресс / штамм, яғни жас жас модулі бар материалдар жастардың модулгіден гөрі мультипликациясы.

Көміртек талшығының қаттылығы, Кевлар® және шыны талшықтың қаттылығы айтарлықтай өзгереді. Көміртекті талшық арамид талшықтарымен екі есе қатты, ал бес рет шыны талшықтан гөрі бес есе қатал. Көміртекті талшықтың төмендеуі өте жақсы, бұл оның сынғыш болуына бейім. Ол сәтсіздікке ұшыраған кезде, ол көп штамм немесе деформацияны көрсетпеуге бейім.

4. Жанғыш және жылу түсіндірмесі

Кевлар® және көміртегі талшықтары да жоғары температураға төзімді және балқу нүктесі де жоқ. Екі материалдар да қорғаныш киімде және отқа төзімді маталарда қолданылған. Шыны талшық ақырында ериді, бірақ сонымен бірге жоғары температураға төзімді. Әрине, ғимараттарда қолданылатын аязды шыны талшықтар да отқа төзімділікті арттыруы мүмкін.

Көміртекті талшық пен Кевлар® қорғаныс өрт сөндіруі немесе дезіктелген көрпелер немесе киім жасау үшін қолданылады. Кевлар қолғаптары пышақтарды пайдалану кезінде қолды қорғау үшін ет өнеркәсібінде жиі қолданылады. Матрицаның жылу кедергісі (әдетте эпоксид) де маңызды, өйткені талшықтар сирек кездеседі. Жылуға ұшыраған кезде эпоксидті шайыр тез жұмсартады.

5. Электр өткізгіштік, өткізгіштік

Көміртекті талшық электр энергиясын өткізеді, бірақ «Кевлар®» және шыны талшық, егер теміржол тіректеріндегі сымдарды тарту үшін пайдаланылады. Ол электр қуатын жүргізбесе де, ол суды сіңіреді, ал су электр энергиясын өткізеді. Сондықтан, су өткізбейтін жабынды осындай қосымшаларда Кевларға қолданылуы керек.

Көміртекті талшық электр энергиясын жүргізе алатындықтан, гальваникалық муфтат коррозиясы басқа металл бөліктермен байланысқа түскен кезде проблема тудырады.

6. УК деградациясы

Арамид талшықтары күн сәулесі мен қатты ультракүлгін жерлерде нашарлайды. Көміртекті немесе шыны талшықтар ультракүлгін сәулелерге өте сезімтал емес. Алайда, кейбір жиі қолданылатын матрицалар, мысалы, эпоксидикалық шайырлар күн сәулесінде сақталады, онда ол оның күшін жоғалтып, жоғалтады. Полиэстер және винил эфир шайырлары ультракүлгінге төзімді, бірақ эпоксидтер шайырларына қарағанда әлсіз.

7. Шаршауға төзімділік

Егер бөлік бірнеше рет иіліп, түзетілсе, ол шаршау салдарынан сәтсіздікке ұшырайды. Көміртекті талшық шаршауға сезімтал және апатты түрде сәтсіздікке ұшырайды, ал Кевлар® шаршауға төзімді. Шыны талшық бір жерде.

8. Абразиялық қарсылық

Кевлар® абразияға өте төзімді, бұл оны кесуді қиындатады. Kevlar® ортақ пайдаланудың бірі - бұл әйнекпен немесе өткір пышақтар пайдаланылатын жерлер үшін қорғаныс қолғаптары сияқты. Көміртекті және шыны талшықтар аз төзімді.

9. Химиялық тұрақтылық 

Арамид талшықтары күшті қышқылдарға, сілтілерге және белгілі бір тотықтырғыш агенттерге сезімтал (мысалы, натрий гипохлорит), бұл талшықты деградацияны тудыруы мүмкін. Жалпы хлор ағартқыштары (мысалы, Clorox®) және сутегі асқын тотығы kevlar®-мен қолданыла алмайды. Оттегі ағартқыштар (мысалы, натрий перкеория) арамидті талшықтарды зақымдамай-ақ қолдануға болады.

Көміртекті талшықтар өте тұрақты және химиялық деградацияға сезімтал. Дегенмен, эпоксикалық матрица нашарлайды.

10. Дене байланыстыру қасиеттері 

Көміртек талшықтары, Кевлар® және әйнек оңтайлы орын алу үшін олар матрицадағы (әдетте эпоксидті шайыр) өткізілуі керек. Сондықтан эпоксидті шайырдың түрлі талшықтарға байланысы, сондықтан сыни.

Көміртек пен шыны талшықтар эпоксидті де оңай ұстай алады, бірақ арамидті талшықты-эпоксидті байланыс қалағандай күшті емес, ал бұл төмендетілген адгезия судың енуіне мүмкіндік береді. Нәтижесінде, арамдық талшықтар суды сіңіре алатын жеңілдік, егер ePoxy-дің жағымсыз адгезиясы бар болса, егер «Кевлар» композициясының беті зақымдалған және су кіруі мүмкін, сондықтан Кевлар® талшықтар бойымен суды сіңіріп, композицияны әлсіретуі мүмкін дегенді білдіреді.

11. Түс және тоқу

Арамид өзінің табиғи күйінде жеңіл алтын, оны боялып, қазір көптеген жағымды реңктерде келеді. Шыны талшықты түрлі-түсті нұсқаларда қол жетімді. Көміртекті талшық әрдайым қара және оны түрлі-түсті арамидпен араластыруға болады, бірақ оны бояу мүмкін емес.