Aramidfaser

Zugeigenschaften: In 45 ° -Richtung steigt die Zugfestigkeit von Aramid/Glasfaser-Warp-Knitting-Verbundwerkstoffen um ungefähr 12%, während die Biegefestigkeit um etwa 21%zunimmt.

Leistungsleistung mit geringer Geschwindigkeit: Die maximale Auswirkungen von Aramid/Glasfaser-Warp-Knitten-Kompositen steigt um rund 45%.

Biegereigenschaften: In 45 ° -Richtung wird die Biegefestigkeit von Aramid-/Glasfaser-Warp-Knitten-Verbundwerkstoffen um etwa 26%verbessert und der Biegermodul wird um etwa 21%verbessert.

Sie können nicht-crimp-, parallel gestreckte Verstärkungsgarne in verschiedenen Winkeln einbeziehen und hervorragende Verstärkungseffekte erzielen.
Es gibt minimale Kriminalität zwischen Faserbündeln, was eine enge Bindung zwischen Fasern fördert.
In Kombination mit flüssigen Bildungsprozessen (wie RTM, RFI) erleichtern sie die Produktion von Verbundwerkstoffen und senken die Herstellungskosten.
Das Nähen zwischen Schichten verbessert die Schadenstoleranz und die Härte außerhalb der Ebene der Verbundwerkstoffe.
Garne binden die Verstärkungsfaserbündel und verbessert die Zwischenschichtleistung des Warp-Knitten-Stoffes, was zu ausgezeichneter Vorhänge und Vorformigkeit führt.

Aramidfasern benötigen vor allem, weil ihre Oberfläche relativ glatt ist und nur wenige polare Gruppen enthält, was zu einer schlechten Grenzflächen -Adhäsion mit den Matrixmaterialien (wie Gummi oder Kunststoff) führt. Diese schlechte Adhäsion begrenzt die Wirksamkeit von Aramidenfasern in verstärkenden Verbundwerkstoffen. Die Oberflächenmodifikation erhöht die Rauheit und Anzahl der polaren Gruppen auf der Aramidfaseroberfläche und verbessert damit die Grenzflächenadhäsion mit dem Matrixmaterial und verbessert die Gesamtleistung des Verbundmaterials.

Kevlar Faser und Aramidfaser sind eng miteinander verbunden, aber nicht genau gleich. Kevlar ist eine spezifische Marke von Aramidfasern, die von DuPont entwickelt wurde und für seine außergewöhnliche Festigkeit und Wärmefestigkeit bekannt ist und häufig in Anwendungen wie kugelsicheren Westen und Rennausrüstung verwendet werden. Aramidfaser ist eine allgemeine Kategorie von synthetischen Fasern, die auch eine hohe Wärmefestigkeit und Zugfestigkeit aufweisen. Während alle Kevlar Aramid sind, sind nicht alle Aramidfasern Kevlar, was bedeutet, dass Kevlar ein spezifischer Typ in der breiteren Kategorie von Aramidfasern ist.

Die Verarbeitung von Aramidfaserverstärkungen stellt bestimmte Herausforderungen dar, einschließlich ihrer inhärenten Feuchtigkeitsempfindlichkeit, die die Bindung mit Harzmatrizen beeinflussen kann. Darüber hinaus können Aramidfasern aufgrund ihrer hohen Festigkeit schwer zu schneiden und zu formen sein und spezialisierte Werkzeuge erfordern. Durch die Durchführung einer konstanten Qualität und Leistung im Endprodukt erfordert auch eine sorgfältige Kontrolle der Verarbeitungsbedingungen wie Temperatur und Druck während der Heilung. Hersteller müssen häufig spezifische Techniken wie Vorbehandlungen oder Oberflächenmodifikationen implementieren, um die Adhäsion zu verbessern und die Leistung in Verbundanwendungen zu optimieren.

Die Ausrichtung von Aramidfasern spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der mechanischen Leistung von verstärkten Verbundwerkstoffen. Wenn die Fasern in Richtung der angelegten Last ausgerichtet sind, weist das Verbund eine signifikant verbesserte Zugfestigkeit und Steifheit in dieser Richtung auf. Umgekehrt können zufällige oder kreuzorientierte Faseranordnungen die Wirkungsfestigkeit und die multidirektionale Festigkeit verbessern, aber die Gesamtzugleistung verringern. Ingenieure optimieren häufig die Faserorientierung während der Entwurfsphase, um das gewünschte Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Flexibilität und Energieabsorption zu erreichen, die für die beabsichtigte Anwendung spezifisch sind.

Para-Aramid-Material wie Kevlar ist im Vergleich zu Meta-Aramid-Fasern bekannt für seine überlegene Festigkeit und Steifheit, die flexibler und hitzebeständig, aber nicht so stark sind. Dies macht Para-Aramide ideal für Hochleistungsanwendungen, bei denen sowohl Stärke als auch Haltbarkeit kritisch sind.