Aramīda šķiedra ir aromātiskās poliamīda šķiedras saīsinājums, ir divas galvenās kategorijas: viena ir politereftalil-p-fenilēndiamīna (PPDA) šķiedra, piemēram, Kevlar-49 no DuPont no ASV, TwaronHM no Enka Company Nīderlandē. , Ķīnas aramīds 1414 utt.; Otrs veids ir poliparabenamīda (PBA) šķiedras, piemēram, kevlar-29, aramīds 14 utt. Kevlar-49 ir organiska šķiedra, ko uzņēmums DuPont izstrādāja 20. gadsimta 60. gadu beigās un tirgoja 70. gados. 20. gadsimta. Šis ir jauna veida materiāls ar izcilām īpašībām, piemēram, augstu izturību, augstu moduli, augstas temperatūras izturību un zemu blīvumu. Kevlar{11}} šķiedru galvenokārt izmanto kompozītu detaļās, piemēram, aviācijā, kosmosā, kuģu būvē, medicīnas aprīkojumā un sporta precēs. Pateicoties tā izcilajai veiktspējai un pielietojuma diapazona specifikai, pielietojuma joma tiks popularizēta.
Aramīda šķiedru mehāniskās īpašības atšķiras no citām organiskajām šķiedrām ar to, ka to stiepes izturība un sākotnējais modulis ir augsts, savukārt pagarinājums ir mazs. Aramīda šķiedrai piemīt lieliskas mehāniskās īpašības organiskajās šķiedrās. Aramīda molekulārā ķēde sastāv no benzola gredzeniem un amīdu grupām, kas sakārtotas noteiktā likumā. Amīdu grupas pozīcija ir benzola gredzena taisnā stāvoklī, tāpēc šim polimēram ir laba regularitāte, kā rezultātā aramīda šķiedrām ir augsta kristāliskuma pakāpe. Šī stingrā aglomerētā molekulārā ķēde ir ļoti orientēta šķiedras aksiālajā virzienā, un molekulārās ķēdes ūdeņraža atomi apvienosies ar amīdu pāra karbonilgrupām otrā molekulārā ķēdē, veidojot ūdeņraža saites, kļūstot par šķērsvirzienu starp polimēra molekulām.
Var arī redzēt, ka Kevlar{0}} un aramīda 1414 kompozītmateriāliem ir ievērojamas priekšrocības salīdzinājumā ar stikla šķiedras pastiprinātiem kompozītmateriāliem blīvuma un stiprības ziņā. Turklāt, pārbaudot kevlar-49 un aramīda 1414 vienvirziena kompozītmateriālus zem spriedzes, sprieguma-deformācijas līkne, kas iegūta pirms lūzuma, ir taisna līnija, bet saspiešanas testā tie ir elastīgi zemā spriegumā un plastiski pie liela sprieguma. , Kevlar-49 un aramīda 1414 kompozītmateriāli Šī unikālā saspiešanas īpašība ir ļoti līdzīga metālu stingrībai, un tai ir noteikta pielietojuma nozīme īpašos apstākļos.
Aramīda šķiedras un citas organiskās šķiedras, piemēram, stikla šķiedras, ir viegli ieaustas dažādos audumos. Šo audumu izmantošana nodrošina lielas ērtības kompozītmateriālu formēšanas procesā, un aramīda štāpeļšķiedras galvenokārt tiek izmantotas termoplastisko kompozītmateriālu stiprināšanai, lai uzlabotu termoplastisko kompozītmateriālu plīšanas izturību. Ar štāpeļšķiedrām pastiprināti termoplastiskie kompozītmateriāli, galvenokārt tāpēc, ka štāpeļšķiedras tiek izvilktas no matricas materiāla. Ja šķiedru saturs ir diezgan mazs, kaļamo matricu var izgatavot par kaļamu kompozītmateriālu. Palielinoties šķiedru saturam, palielinās kompozītmateriāla stingrība. Saskaņā ar datu ziņojumiem, ja matricas materiāls satur 20% aramīda šķiedras, tas var ievērojami uzlabot kompozītmateriāla mehāniskās īpašības.
Aramīda kompozītmateriāliem ir sliktas spiedes īpašības, apmēram uz pusi mazāk nekā stikla šķiedras kompozītmateriāliem. Ja hibrīdkompozīta izgatavošanai pievieno vēl vienu šķiedru, tās spiedes pretestību var ievērojami uzlabot. Tā kā aramīda šķiedru un oglekļa šķiedru termiskās izplešanās koeficients ir ļoti tuvs, šīs divas šķiedras ir īpaši piemērotas jauktai lietošanai dažādās proporcijās. Kompozītmateriāli, kas sajaukti ar aramīdu un grafītu, var pārvarēt galvenos trūkumus, proti, grafīta kompozītmateriālu augsto cenu un pēkšņo lūzumu sliktās izturības dēļ. Aramīds ir sajaukts ar stikla šķiedru, kas var novērst stikla šķiedras kompozītmateriālu sliktās stingrības trūkumus. Saskaroties ar īpašiem lietojumiem, ir daudz veidu, kā sajaukt un izmantot kompozītmateriālus, kurus var saprātīgi saskaņot atbilstoši lietošanas prasībām.
Turklāt aramīda un oglekļa, bora un citu augsta moduļa šķiedru sajaukšana var iegūt pielietojuma struktūrai nepieciešamo spiedes stiprību, un tās unikālās īpašības nav salīdzināmas ar citiem šķiedru stiegrojuma materiāliem. Piemēram, hibrīda materiālam, kas sastāv no 50% aramīda šķiedras un 50% augstas stiprības oglekļa šķiedras ar epoksīdsveķiem, lieces izturība ir lielāka par 620 MPa. Kompozītmateriāla triecienizturība pēc sajaukšanas ir aptuveni divas reizes lielāka nekā tikai augstas stiprības oglekļa šķiedrai, un, ja tiek sajaukta augsta moduļa grafīta šķiedra, triecienizturība tiks ievērojami uzlabota.