Το κέβλαρ (Kevlar, παρα-αραμίδιο) [1] είναι μια θερμο-ανθεκτική και ισχυρή συνθετική ίνα, που σχετίζεται με άλλα αραμίδια όπως η Nomex και η Technora . Αναπτύχθηκε από τη Stephanie Kwolek στην DuPont το 1965, [2] [3] το υλικό υψηλής αντοχής χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά εμπορικά στις αρχές της δεκαετίας του 1970 ως αντικαταστάτης του χάλυβα σε αγωνιστικά ελαστικά αυτοκινήτων. Συνήθως περιστρέφεται σε σχοινιά ή υφάσματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως έχουν ή ως συστατικό σε σύνθετα υλικά.

Κέβλαρ
Ονόματα
Ονοματολογία IUPAC
Poly(azanediyl-1,4-phenyleneazanediylterephthaloyl
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες (25°C, 100 kPa).
Infobox references

Το κέβλαρ έχει πολλές εφαρμογές, που κυμαίνονται από ελαστικά ποδηλάτων και πανιά αγωνιστικών σκαφών έως αλεξίσφαιρα γιλέκα, όλα λόγω της υψηλής αντοχής σε εφελκυσμό σε σχέση με το βάρος του. Με βάση αυτό το μέτρο είναι πέντε φορές ισχυρότερο από το χάλυβα. [1] Χρησιμοποιείται επίσης για την κατασκευή σύγχρονων μεμβρανών τυμπάνων με υψηλή αντοχή, καθώς επίσης και για την κατασκευή σχοινιών πρόσδεσης πλοίων και άλλες υποβρύχιες εφαρμογές.

Μια παρόμοια ίνα που ονομάζεται Twaron με την ίδια χημική δομή αναπτύχθηκε από την Akzo στη δεκαετία του 1970. Η εμπορική παραγωγή ξεκίνησε το 1986 και η Twaron κατασκευάζεται πλέον από την Teijin . [4] [5]

ΙστορίαΕπεξεργασία

 
Η εφευρέτης του κέβλαρ, Stephanie Kwolek, Αμερικανή χημικός

Το πολυ-παραφενυλενο-τερεφθαλαμίδιο (K29) - με την επώνυμα κέβλαρ - εφευρέθηκε από την αμερικανή χημικό Stephanie Kwolek ενώ εργαζόταν για την DuPont, εν όψη της έλλειψης βενζίνης. Το 1964, η ομάδα της άρχισε να ψάχνει για μια νέα ελαφριά και ισχυρή ίνα για τη χρήση σε ελαφριά, αλλά ισχυρά, ελαστικά. [6] Τα πολυμερή με τα οποία εργαζόταν το διάστημα εκείνο, το πολυ-π-φαινυλ-τερεφθαλικό και το πολυβενζαμίδιο, [7] σχημάτισαν υγρούς κρυστάλλους ενώ ήταν σε διάλυμα, κάτι μοναδικό για αυτά τα πολυμερή εκείνη την εποχή.

Το διάλυμα ήταν "θολό, ιριδίζον κατά την ανάδευση, και χαμηλού ιξώδους" και συνήθως απορρίφθηκε. Ωστόσο, ο Kwolek έπεισε τον τεχνικό, τον Charles Smullen, ο οποίος έτρεχε το spinneret, να δοκιμάσει τη λύση της και εξέπληξε το γεγονός ότι η ίνα δεν έσπασε, σε αντίθεση με το νάιλον . Η επόπτη της και ο διευθυντής του εργαστηρίου της κατάλαβαν τη σημασία της ανακάλυψής της και γρήγορα εμφανίστηκε ένας νέος τομέας χημείας πολυμερών. To 1971, δημιουργήθηκε το σύγχρονο κέβλαρ. [6] Ωστόσο, η Kwolek δεν συμμετείχε πολύ στην ανάπτυξη των εφαρμογών του κέβλαρ. [8] Το Kevlar 149 εφευρέθηκε από τον Δρ. Jacob Lahijani της Dupont τη δεκαετία του 1980. [9]

ΠαραγωγήΕπεξεργασία

Το Kevlar συντίθεται σε διάλυμα από τα μονομερή 1,4- φαινυλενο- δι αμίνη ( παρα-φαινυλοδιαμίνη) και τερεφθαλοϋλοχλωρίδιο σε αντίδραση συμπύκνωσης αποδίδοντας υδροχλωρικό οξύ ως υποπροϊόν. Το αποτέλεσμα έχει υγρή-κρυσταλλική συμπεριφορά και το μηχανικό σχέδιο προσανατολίζει τις αλυσίδες πολυμερούς προς την κατεύθυνση της ίνας. Το εξαμεθυλφωσφοραμίδιο (HMPA) ήταν ο διαλύτης που χρησιμοποιήθηκε αρχικά για τον πολυμερισμό, αλλά για λόγους ασφαλείας, η DuPont το αντικατέστησε με ένα διάλυμα Ν -μεθυλ-πυρρολιδόνης και χλωριούχου ασβεστίου. Καθώς αυτή η διαδικασία είχε κατοχυρωθεί με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την Akzo (βλ. παραπάνω) στην παραγωγή του Twaron, ακολούθησε πόλεμος για τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας. [10]

 
Η αντίδραση της 1,4-φαινυλενο-διαμίνης (παρα -φαινυλ-διαμίνη) με τερεφθαλοϋλο-χλωρίδιο δίδει κέβλαρ

Η παραγωγή κέβλαρ (πολυ-παραφενυλ-τερεφθαλαμίδη) είναι δαπανηρή λόγω των δυσκολιών που προκύπτουν από τη χρήση συμπυκνωμένου θειικού οξέος, που απαιτείται για να διατηρηθεί το αδιάλυτο στο νερό πολυμερές σε διάλυση κατά τη σύνθεση και την περιστροφή του. 

Διατίθενται αρκετοί βαθμοί κέβλαρ:

Κέβλαρ K-29 - σε βιομηχανικές εφαρμογές, όπως καλώδια, αντικατάσταση αμιάντου, ελαστικά και επενδύσεις φρένων.
Κέβλαρ K49 - υψηλό μέτρο που χρησιμοποιείται σε προϊόντα καλωδίων και σχοινιών.
Κέβλαρ K100 - έγχρωμη έκδοση του κέβλαρ
Κέβλαρ K119 - υψηλότερη επιμήκυνση, ευέλικτη και πιο ανθεκτική στην κόπωση
Κέβλαρ K129 - υψηλότερη αντοχή για βαλλιστικές εφαρμογές
Κέβλαρ K149 - υψηλότερη αντοχή για βαλλιστικές, πανοπλίες και αεροδιαστημικές εφαρμογές [11] [12]
Κέβλαρ AP - 15% υψηλότερη αντοχή σε εφελκυσμό από το K-29 [13]
Κέβλαρ XP - ελαφρύτερος συνδυασμός ρητίνης και συνδυασμός ινών KM2 plus [14]
Κέβλαρ KM2 - βελτιωμένη βαλλιστική αντίσταση για εφαρμογές θωράκισης [15]

Η υπεριώδης συνιστώσα του ηλιακού φωτός υποβαθμίζει και αποσυνθέτει το κέβλαρ, ένα πρόβλημα γνωστό ως γήρανση των πολυμερών λόγω UV ακτινοβολίας, και έτσι χρησιμοποιείται σπάνια σε εξωτερικούς χώρους χωρίς προστασία από το φως του ήλιου. [16]

Δομή και ιδιότητεςΕπεξεργασία

 
Μοριακή δομή του κέβλαρ: το έντονο αντιπροσωπεύει μια μονάδα μονομερούς, οι διακεκομμένες γραμμές δείχνουν τους δεσμούς υδρογόνου.

Οταν το κέβλαρ περιστρέφεται, η προκύπτουσα ίνα έχει αντοχή εφελκυσμού περίπου 3.620 MPa, [17] και σχετική πυκνότητα 1,44. Το πολυμερές οφείλει την υψηλή αντοχή του στους πολλούς δεσμούς μεταξύ των αλυσίδων. Αυτοί οι μοριακοί δεσμοί υδρογόνου σχηματίζονται μεταξύ των καρβονυλ-ομάδων και των ΝΗ κέντρων. Από τις αρωματικές δυνάμεις στοίβαξης μεταξύ των γειτονικών κλώνων προκύπτει πρόσθετη αντοχή. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις έχουν μεγαλύτερη επίδραση στο κέβλαρ από τις δυνάμεις van der Waals και το μήκος της αλυσίδας που συνήθως επηρεάζουν τις ιδιότητες άλλων συνθετικών πολυμερών και ινών όπως το Dyneema . Η παρουσία αλάτων και ορισμένων άλλων ακαθαρσιών, ειδικά του ασβεστίου, θα μπορούσε να επηρεάσει τις αλληλεπιδράσεις του κλώνου και λαμβάνεται μέριμνα για να αποφευχθεί η παρουσία τους στην παραγωγή του. Η δομή του κέβλαρ αποτελείται από σχετικά άκαμπτα μόρια τα οποία τείνουν να σχηματίζουν ως επί το πλείστον επίπεδες δομές που μοιάζουν περισσότερο με φύλλα παρά μάλλον με πρωτεΐνες μεταξιού. [18]

Θερμικές ιδιότητεςΕπεξεργασία

Το κέβλαρ διατηρεί τη δύναμη και την ανθεκτικότητά του σε κρυογονικές θερμοκρασίες (−196 ° C). Στην πραγματικότητα, είναι ελαφρώς ισχυρότερο σε χαμηλές θερμοκρασίες. Σε υψηλότερες θερμοκρασίες η αντοχή εφελκυσμού μειώνεται αμέσως κατά περίπου 10-20% και μετά από μερικές ώρες η αντοχή μειώνεται προοδευτικά περαιτέρω. Για παράδειγμα: ανθεκτικό 160 ° C (320) ° F) για 500 ώρες, η αντοχή του μειώνεται κατά περίπου 10%. και ανθεκτικό 260 ° C (500) ° F) για 70 ώρες, η αντοχή του μειώνεται κατά περίπου 50%. [19]

ΕφαρμογέςΕπεξεργασία

ΠροστασίαΕπεξεργασία

ΚρυογονικήΕπεξεργασία

Το Kevlar χρησιμοποιείται συχνά στον τομέα της κρυογονικής για τη χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και την υψηλή αντοχή του σε σχέση με άλλα υλικά για σκοπούς ανάρτησης. Χρησιμοποιείται συχνότερα για την αναστολή ενός περιβλήματος παραμαγνητικού άλατος από ένα άξονα υπεραγωγού μαγνήτη, προκειμένου να ελαχιστοποιηθούν τυχόν διαρροές θερμότητας στο παραμαγνητικό υλικό. Χρησιμοποιείται επίσης ως θερμική διακοπή ή δομικό στήριγμα όπου δεν είναι επιθυμητές οι διαρροές θερμότητας.

ΠανοπλίαΕπεξεργασία

 
Κομμάτια κράνους κέβλαρ που χρησιμοποιούνται για την απορρόφηση της έκρηξης χειροβομβίδας

Το κέβλαρ είναι ένα πολύ γνωστό συστατικό της προσωπικής πανοπλίας, όπως κράνη μάχης, βαλλιστικές μάσκες προσώπου και βαλλιστικά γιλέκα . Το κράνος PASGT και το γιλέκο που χρησιμοποιούν οι στρατιωτικές δυνάμεις των Ηνωμένων Πολιτειών, χρησιμοποιούν το κέβλαρ ως βασικό συστατικό στην κατασκευή τους. Αλλες στρατιωτικές χρήσεις περιλαμβάνουν αλεξίσφαιρες μάσκες προσώπου και επένδυση spall που χρησιμοποιούνται για την προστασία των πληρωμάτων τεθωρακισμένων οχημάτων μάχης . Οι αερομεταφορείς κατηγορίας Nimitz χρησιμοποιούν ενίσχυση κέβλαρ σε ζωτικούς τομείς. Οι πολιτικές εφαρμογές περιλαμβάνουν: στολές υψηλής αντοχής στη θερμότητα που φοριούνται από πυροσβέστες, πανοπλία σώματος που φορούν αστυνομικοί, ασφάλεια και αστυνομικές τακτικές ομάδες, όπως SWAT . [20]

Προσωπική προστασίαΕπεξεργασία

Το κέβλαρ χρησιμοποιείται για την κατασκευή γαντιών, μανικιών, γιλέκων, περικνημίδων και άλλων ειδών ένδυσης [21] που αποσκοπούν στην προστασία των χρηστών από κοψίματα, εκδορές και τη θερμότητα. Ο προστατευτικός εξοπλισμός με βάση το κέβλαρ είναι συχνά πολύ ελαφρύτερο και λεπτότερο από τον αντίστοιχο εξοπλισμό κατασκευασμένο από πιο παραδοσιακά υλικά. [20]

ΑθλητισμόςΕπεξεργασία

 
Το κέβλαρ είναι ένα πολύ δημοφιλές υλικό για αγωνιστικά κανό.

Προσωπική προστασίαΕπεξεργασία

Το κέβλαρ χρησιμοποιείται για ρούχα ασφαλείας μοτοσικλετιστών, ειδικά σε σημεία με επένδυση όπως στους ώμους και τους αγκώνες. Στην ξιφασκία χρησιμοποιείται στα προστατευτικά μπουφάν, παντελόνια, πλαστρόν και την φόρμα των μασκών. Χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο στο πέτο, το επενδεδυμένο με ενίσχυση κάλυμμα που προστατεύει τα άλογα των πικραδόρων στην αρένα ταυρομαχίας. Οι σκέιτερ ταχύτητας φορούν επίσης συχνά ένα υπόστρωμα υφάσματος κέβλαρ για να αποτρέψουν πιθανές πληγές από τις λεπίδες των πατινιών σε περίπτωση πτώσης ή σύγκρουσης.

ΕξοπλισμόςΕπεξεργασία

Στο κίντο (ιαπωνική τοξοβολία), μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εναλλακτική λύση από την πιο ακριβή κάνναβη [22] για τις χορδές του τόξου . Είναι ένα από τα κύρια υλικά που χρησιμοποιούνται για τις γραμμές ανάρτησης ανεμόπτερο. [23] Χρησιμοποιείται ως εσωτερική επένδυση για ορισμένα ελαστικά ποδηλάτων για την αποφυγή τρυπήματος. Στο πινγκ-πονγκ, τα φύλλα του κέβλαρ προστίθενται σε προσαρμοσμένες ρακέτες, προκειμένου να αυξηθεί η αναπήδηση και να μειωθεί το βάρος. Οι ρακέτες του τένις μερικές φορές δένονται με κέβλαρ. Χρησιμοποιείται σε πανιά για αγωνιστικά σκάφη υψηλής απόδοσης.

ΠαπούτσιαΕπεξεργασία

Το 2013, με τις εξελίξεις στην τεχνολογία, η Nike χρησιμοποίησε για πρώτη φορά το κέβλαρ στα παπούτσια. Κυκλοφόρησε τη σειρά Elite II, [24] με βελτιώσεις στην προηγούμενη έκδοση των παπουτσιών μπάσκετ, χρησιμοποιώντας το κέβλαρ στο πρόσθιο μέρος καθώς και στα κορδόνια των παπουτσιών. Αυτό έγινε για να μειωθεί η ελαστικότητα του άκρου του παπουτσιού σε αντίθεση με το νάιλον που χρησιμοποιείται συνήθως καθώς το κέβλαρ διογκώθηκε κατά περίπου 1% έναντι του νάιλον που επεκτάθηκε κατά περίπου 30%. Τα παπούτσια αυτής της σειράς περιλαμβάνουν τα LeBron, HyperDunk και Zoom Kobe VII. Ωστόσο, αυτά τα παπούτσια κυκλοφόρησαν σε εύρος τιμών πολύ υψηλότερο από το μέσο κόστος των παπουτσιών μπάσκετ. Χρησιμοποιήθηκε επίσης στα κορδόνια για την μπότα ποδοσφαίρου Adidas F50 adiZero Prime.

Αρκετές εταιρείες, συμπεριλαμβανομένης της Continental AG, κατασκευάζουν ελαστικά ποδηλάτων με κέβλαρ για την προστασία από τρυπήματα. [25]

Τα ελαστικά ποδηλάτων με αναδιπλούμενη στεφάνη, που παρουσιάστηκαν στην ποδηλασία από τον Tom Ritchey το 1984, [26]  χρησιμοποιούν το κέβλαρ αντί του χάλυβα ως στεφάνη για τη μείωση του βάρους και για αντοχή. Ενα αποτέλεσμα της αναδιπλούμενης στεφάνης είναι η μείωση του χώρου στο ράφι και στο χώρο που απαιτείται για την έκθεση των ελαστικών αυτών στα καταστήματα πώλησης, καθώς διπλώνονται και τοποθετούνται σε μικρά κουτιά.

ΜουσικήΕπεξεργασία

Εξοπλισμός ήχουΕπεξεργασία

Εχει επίσης διαπιστωθεί ότι το κέβλαρ έχει χρήσιμες ακουστικές ιδιότητες για κώνους μεγαφώνων, ειδικά για μονάδες μπάσου και μεσαίου εύρους. [27] Επιπλέον, το κέβλαρ έχει χρησιμοποιηθεί ως ανθεκτικό στέλεχος σε καλώδια οπτικών ινών, όπως αυτά που χρησιμοποιούνται για μετάδοση δεδομένων ήχου. [28]

Έγχορδα όργαναΕπεξεργασία

Το κέβλαρ μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ακουστικός πυρήνας στα δοξάρια για έγχορδα . Οι φυσικές ιδιότητες του κέβλαρ παρέχουν δύναμη, ευελιξία και σταθερότητα για τον χρήστη του δοξαριού. Μέχρι σήμερα, ο μόνος κατασκευαστής αυτού του τύπου δοξαριού είναι η CodaBow .

Το κέβλαρ χρησιμοποιείται επίσης επί του παρόντος ως υλικό για τo δέσιμο των χορδών (δλδ. ρυθμιστές χορδής), στο σημείο που αγκυρώνουν οι χορδές στα έγχορδα.

ΝτραμςΕπεξεργασία

Το κέβλαρ μερικές φορές χρησιμοποιείται ως υλικό για μεμβράνες τυμπάνων. Επιτυγχάνει εξαιρετικά υψηλή ένταση, με αποτέλεσμα καθαρότερο ήχο. Συνήθως υπάρχει μια ρητίνη που χύνεται πάνω στο κέβλαρ για να κάνει την επιφάνεια αεροστεγή, και ένα νάιλον άνω στρώμα για να παρέχει μια επίπεδη επιφάνεια. Αυτός είναι ένας από τους πρωταρχικούς τύπους κεφαλών τυμπάνων. Οι μεμβράνες Remo's Falam Slam είναι φτιαγμένες από κέβλαρ και χρησιμοποιούνται για την ενίσχυση των κεφαλών ντραμς, όπου χτυπάει το beater. [29]

Καλάμια WoodwindΕπεξεργασία

Το κέβλαρ χρησιμοποιείται στα ξύλινα πνευστά καλάμια της Fibracell. Το υλικό αυτών των καλάμων είναι ένα σύνθετο υλικό αεροδιαστημικής που έχει σχεδιαστεί για να αναπαράγει τον τρόπο κατασκευής της φύσης από καλάμια. Οι πολύ σκληρές αλλά ηχοαπορροφητικές ίνες κέβλαρ αιωρούνται σε ελαφριά σύνθεση ρητίνης. [30]

Μηχανοκίνητα οχήματαΕπεξεργασία

Σασί και αμάξωμαΕπεξεργασία

Το κέβλαρ χρησιμοποιείται μερικές φορές σε δομικά εξαρτήματα αυτοκινήτων, ειδικά σε αυτοκίνητα υψηλής απόδοσης όπως η Ferrari F40 [31]

ΦρέναΕπεξεργασία

Η τεμαχισμένη ίνα έχει χρησιμοποιηθεί ως αντικατάσταση του αμιάντου σε τακάκια φρένων. [32] Πράγματι, οι αραμίδες απελευθερώνουν χαμηλότερο επίπεδο αερομεταφερόμενων ινών από τα φρένα αμιάντου. Οι ίνες αμιάντου είναι γνωστές για τις καρκινογόνες ιδιότητές τους. [33]

Αλλες χρήσειςΕπεξεργασία

Χορός φωτιάςΕπεξεργασία

 
Φωτιά poi σε μια παραλία στο Σαν Φρανσίσκο

Τα στηρίγματα Wicks για φωτιά είναι κατασκευασμένα από σύνθετα υλικά από κέβλαρ. Το κέβλαρ από μόνο του δεν απορροφά πολύ καλά τα καύσιμα, οπότε αναμιγνύεται με άλλα υλικά όπως υαλοβάμβακα ή βαμβάκι . Η υψηλή αντοχή του κέβλαρ στη θερμότητα επιτρέπει την επαναχρησιμοποίηση των φυτιλιών.

ΤηγάνιαΕπεξεργασία

Το κέβλαρ χρησιμοποιείται μερικές φορές ως υποκατάστατο του Teflon σε ορισμένα αντικολλητικά τηγάνια. [34]

Σχοινί, καλώδιο, θήκηΕπεξεργασία

 
Σχοινί ελλιμενισμού κέβλαρ

Η ίνα χρησιμοποιείται σε σχοινιά και καλώδια, όπου οι ίνες διατηρούνται παράλληλα μέσα σε ένα χιτώνιο πολυαιθυλενίου. Τα καλώδια έχουν χρησιμοποιηθεί σε γέφυρες ανάρτησης όπως η γέφυρα στο Aberfeldy της Σκωτίας. Εχουν επίσης χρησιμοποιηθεί για τη σταθεροποίηση πυρόλυσης πύργων ψύξης σκυροδέματος με περιφερειακή εφαρμογή ακολουθούμενη από τάνυση για το κλείσιμο των ρωγμών. Το κέβλαρ χρησιμοποιείται ευρέως ως προστατευτικό εξωτερικό περίβλημα για καλώδιο οπτικών ινών, καθώς η αντοχή του προστατεύει το καλώδιο από ζημιές και συστροφή. Οταν χρησιμοποιείται σε αυτήν την εφαρμογή, είναι κοινώς γνωστό με το εμπορικό σήμα Parafil. [35]

Παραγωγή ηλεκτρισμούΕπεξεργασία

Το κέβλαρ χρησιμοποιήθηκε από επιστήμονες στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Γεωργίας ως βασικό κλωστοϋφαντουργικό προϊόν για ένα πείραμα σε ρούχα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό έγινε με την ύφανση νανοσωλήνων οξειδίου του ψευδαργύρου στο ύφασμα. Εάν επιτύχει, το νέο ύφασμα θα παράγει περίπου 80 milliwatts ανά τετραγωνικό μέτρο. [36]

Κατασκευές κτηρίωνΕπεξεργασία

Μια συρόμενη στέγη πάνω από 60.000 τετραγωνικά πόδια (5.575 τετραγωνικά μέτρα) από κέβλαρ ήταν ένα βασικό μέρος του σχεδιασμού του Ολυμπιακού σταδίου του Μόντρεαλ για τους Θερινούς Ολυμπιακούς Αγώνες του 1976. Ηταν θεαματικά ανεπιτυχές, καθώς ολοκληρώθηκε 10 χρόνια αργότερα από το αναμενόμενο και αντικαταστάθηκε μόλις 10 χρόνια μετά την κατασκευή της τον Μάιο του 1998 μετά από μια σειρά προβλημάτων. [37] [38]

Ελαστικοί σύνδεσμοι και εύκαμπτοι σωλήνεςΕπεξεργασία

Το κέβλαρ μπορεί να βρεθεί ως ενισχυτικό στρώμα σε λαστιχένιους αρμούς διαστολής φυσητήρων και ελαστικούς σωλήνες, για χρήση σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας και λόγω της υψηλής αντοχής του. Βρίσκεται επίσης ως πλεξούδα που χρησιμοποιείται στο εξωτερικό των συγκροτημάτων εύκαμπτου σωλήνα, για να προσθέσει προστασία έναντι αιχμηρών αντικειμένων. [39] [40] [41]

Σωματιδιακή φυσικήΕπεξεργασία

Ενα λεπτό παράθυρο κέβλαρ χρησιμοποιήθηκε από το πείραμα NA48 στο CERN για το διαχωρισμό ενός δοχείου κενού από ένα δοχείο σε σχεδόν ατμοσφαιρική πίεση, και τα δύο με διάμετρο 192 cm. Το παράθυρο παρέχει στεγανότητα σε συνθήλες κενού σε συνδυασμό με αρκετά μικρή ποσότητα υλικού (μόνο 0.3% έως 0.4% του μήκους ακτινοβολίας).

Κινητά τηλέφωναΕπεξεργασία

Οι συσκευές Motorola RAZR, το Motorola Droid Maxx, το OnePlus 2 και το Pocophone F1 διαθέτουν πίσω πλάκα από κέβλαρ, επιλεγμένα από άλλα υλικά όπως οι ίνες άνθρακα λόγω της ανθεκτικότητάς τους και της έλλειψης παρεμβολών στη μετάδοση σήματος. [42]

Θαλάσσιοι στρόβιλοι και ανεμογεννήτριεςΕπεξεργασία

Τα συνθετικά υλικά από μήτρα κέβλαρ πολυμερούς ίνας/εποξικής ρητίνης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ανεμογεννήτριες θαλάσσιου ρεύματος (MCT) ή ανεμογεννήτριες λόγω της υψηλής ειδικής τους αντοχής και του μικρού βάρους σε σύγκριση με άλλες ίνες. [43]

Σύνθετα υλικάΕπεξεργασία

Οι ίνες Aramid χρησιμοποιούνται ευρέως για την ενίσχυση σύνθετων υλικών, συχνά σε συνδυασμό με ανθρακονήματα και ίνες υάλου. Η μήτρα για συνθετικά υλικά υψηλής απόδοσης είναι συνήθως εποξική ρητίνη. Οι τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν μοθέσια αμαξώματα για αγωνιστικά αυτοκίνητα F1, πτερύγια ελικοπτέρου, τένις, πινγκ-πονγκ, ρακέτες μπάντμιντον και σκουός, καγιάκ, ρόπαλα κρίκετ και χόκεϊ επί τόπου, χόκεϊ επί πάγου και λακρός. [44] [45] [46] [47]

Το κέβλαρ 149, η ισχυρότερη ίνα και με την πιο κρυσταλλική δομή, είναι μια εναλλακτική λύση για ορισμένα μέρη της κατασκευής αεροσκαφών. [48] Μια εφαρμογή είναι στο μπροστινό άκρο του πτερυγίου, το κέβλαρ σε σύγκριση με τον άνθρακα ή τις ίνες υάλου είναι λιγότερο επιρρεπές σε θραύση κατά τις συγκρούσεις με πουλιά.

Δείτε επίσηςΕπεξεργασία

  • Innegra S
  • Πολυαιθυλένιο εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους
  • Twaron
  • Vectran

ΠαραπομπέςΕπεξεργασία

  1. 1,0 1,1 «What is Kevlar». DuPont. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 20 Μαρτίου 2007. Ανακτήθηκε στις 28 Μαρτίου 2007. 
  2. Mera, Hiroshi· Takata, Tadahiko (2000). «High-Performance Fibers». Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. ISBN 978-3527306732. 
  3. «Wholly aromatic carbocyclic polycarbonamide fiber having orientation... - US 3819587 A - IP.com». ip.com. 
  4. Tatsuya Hongū, Glyn O. Phillips, New Fibers, Ellis Horwood, 1990, p. 22
  5. J. K. Fink, Handbook of Engineering and Specialty Thermoplastics: Polyolefins and Styrenics, Scrivener Publishing, 2010, p. 35
  6. 6,0 6,1 «Inventing Modern America: Insight — Stephanie Kwolek». Lemelson-MIT program. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 27 Μαρτίου 2009. Ανακτήθηκε στις 24 Μαΐου 2009. 
  7. Stephanie Louise Kwolek Biography. Bookrags. Ανακτήθηκε στις 24 Μαΐου 2009. 
  8. Quinn, Jim. «I was able to be Creative and work as hard as I wanted». American Heritage Publishing. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 2 Δεκεμβρίου 2008. Ανακτήθηκε στις 24 Μαΐου 2009. 
  9. https://digital.hagley.org/VID_2011320_B05_ID01
  10. How Kevlar® works: a simple introduction.
  11. http://www.matweb.com/search/datasheettext.aspx?matguid=706f16a3a8be468284571dd36bbdea35
  12. https://www.researchgate.net/publication/279740540_Determination_of_Fracture_Behavior_under_Biaxial_Loading_of_Kevlar_149
  13. Kevlar K-29 AP Technical Data Sheet – Dupont
  14. Kevlar XP – Dupont
  15. Kevlar KM2 Technical Description. dupont.com.
  16. Yousif, Emad; Haddad, Raghad (2013-08-23). «Photodegradation and photostabilization of polymers, especially polystyrene: review». SpringerPlus 2: 398. doi:10.1186/2193-1801-2-398. ISSN 2193-1801. PMID 25674392. 
  17. Quintanilla, J. (1990). «Microstructure and properties of random heterogeneous materials : a review of theoretical results». Polymer Engineering and Science 39 (3): 559–585. doi:10.1002/pen.11446. 
  18. Michael C. Petty, Molecular electronics: from principles to practice, John Wiley & Sons, 2007, p. 310
  19. KEVLAR Technical Guide Αρχειοθετήθηκε 2013-05-27 στο Wayback Machine.. dupont.com.
  20. 20,0 20,1 Body Armor Made with Kevlar. (2005-0604).
  21. Kevlar – DuPont Personal Protection. .dupont.com.
  22. Genzini, Luigi. «Kyudo – the way of the bow ; The art of shooting the traditional Japanese bow according to the Heki Insai Ha School» (PDF). 
  23. Pagen, Dennis (1990), Paragliding Flight: Walking on Air, Pagen Books, σελ. 9, ISBN 978-0-936310-09-1 
  24. «Nike Basketball's ELITE Series 2.0 Rises Above the Rest». Nike News. 20 Μαρτίου 2013. Ανακτήθηκε στις 16 Απριλίου 2017. 
  25. «SafetySystem Breaker». www.continental-tires.com. Ανακτήθηκε στις 25 Φεβρουαρίου 2019. 
  26. Tom Ritchey
  27. Audio speaker use.
  28. Welcome to Kevlar. (2005-06-04).
  29. «Falam® Slam». Remo. Ανακτήθηκε στις 11 Δεκεμβρίου 2019. 
  30. «FibraCell Website». 
  31. «The story of the Ferrari F40 – by its creators». 21 Ιουλίου 2017. 
  32. «Superstar Kevlar compound disc brake pads review». BikeRadar. http://www.bikeradar.com/gear/category/components/brake-pads/product/review-superstar-components-kevlar-compound-disc-brake-pads-11-44949/. Ανακτήθηκε στις 2016-10-23. 
  33. Jaffrey, S.A.M.T; Rood, A.P.; Scott, R.M. (1992). «Fibrous dust release from asbestos substitutes in friction products» (στα αγγλικά). The Annals of Occupational Hygiene 36 (2): 173–81. doi:10.1093/annhyg/36.2.173. ISSN 0003-4878. PMID 1530232. https://academic.oup.com/annweh/article-abstract/36/2/173/199173?redirectedFrom=PDF. 
  34. M.Rubinstein, R.H.Colby, Polymer Physics, Oxford University Press, p337
  35. Burgoyne, C. J. (1987-03-01). «Structural use of parafil ropes». Construction and Building Materials 1 (1): 3–13. doi:10.1016/0950-0618(87)90053-5. ISSN 0950-0618. 
  36. Fabric Produces Electricity As You Wear It. Scientific American (2008-02-22).
  37. Roof of the Montreal Olympic Stadium στο Structurae
  38. Clem's Baseball ~ Olympic Stadium.
  39. Shepherd, Robert; Stokes, Adam; Nunes, Rui; Whitesides, George (October 2013). «Soft Machines That are Resistant to Puncture and That Self Seal». Advanced Materials 25 (46): 6709–6713. doi:10.1002/adma.201303175. PMID 24123311. https://dash.harvard.edu/bitstream/handle/1/12361265/54726101.pdf?sequence=1. 
  40. Gong (Ed), RH (2011). Specialist Yarn and Fabric Structures: Developments and Applications. Woodhead Publishing. σελ. 349. ISBN 9781845697570. 
  41. Meyer, Bruce (November 9, 2015). «Unaflex adding space, capacity at S.C. plant». Rubber & Plastics News. http://www.rubbernews.com/article/20151109/NEWS/311029979. 
  42. Droid RAZR. (2011-10-11).
  43. Wang, Jifeng; Norbert Müller (December 2011). «Numerical investigation on composite material marine current turbine using CFD». Central European Journal of Engineering 1 (4): 334–340. doi:10.2478/s13531-011-0033-6. Bibcode2011CEJE....1..334W. 
  44. Kadolph, Sara J. Anna L. Langford.
  45. D. Tanner; J. A. Fitzgerald; B. R. Phillips (1989). «The Kevlar Story – an Advanced Materials Case Study». Angewandte Chemie International Edition in English 28 (5): 649–654. doi:10.1002/anie.198906491. 
  46. E. E. Magat (1980). «Fibers from Extended Chain Aromatic Polyamides, New Fibers and Their Composites». Philosophical Transactions of the Royal Society A 294 (1411): 463–472. doi:10.1098/rsta.1980.0055. Bibcode1980RSPTA.294..463M. 
  47. Ronald V. Joven.
  48. «Kevlar». www.physics.ncsu.edu. Ανακτήθηκε στις 29 Νοεμβρίου 2020. 

Εξωτερικοί σύνδεσμοιΕπεξεργασία