Aramid tolasi, aromatik poliamid tolasining qisqartmasi, Xitoyda ishlab chiqish uchun ustuvor deb hisoblangan to'rtta yuqori samarali tolalar qatoriga kiradi, uglerod tolasi, ultra yuqori molekulyar og'irlikdagi polietilen tolasi (UHMWPE) va bazalt tolasi. Oddiy neylon singari, aramid tolasi ham poliamid tolalari oilasiga tegishli bo'lib, asosiy molekulyar zanjirda amid bog'lanishlari mavjud. Asosiy farq bog'lanishda: neylonning amid bog'lanishlari alifatik guruhlarga bog'langan, aramidlarniki esa benzol halqalari bilan konjugatsiyalangan. Ushbu maxsus molekulyar struktura aramid tolasiga juda yuqori eksenel kuch (>20cN/dtex) va modul (>500GPa) beradi, bu esa uni yuqori darajadagi kabellarni mustahkamlash uchun afzal materialga aylantiradi.
Aramid tolasi turlari
Aramid tolasiasosan to'liq aromatik poliamid tolalari va heterosiklik aromatik poliamid tolalarini o'z ichiga oladi, ularni keyinchalik orto-aramid, para-aramid (PPTA) va meta-aramid (PMTA) ga ajratish mumkin. Ular orasida meta-aramid va para-aramid sanoatlashganlaridir. Molekulyar tuzilish nuqtai nazaridan, bu ikkalasi o'rtasidagi asosiy farq amid bog'lanishi biriktirilgan benzol halqasidagi uglerod atomining holatidadir. Bu strukturaviy farq mexanik xususiyatlar va termal barqarorlikda sezilarli farqlarga olib keladi.
Para-Aramid
Para-aramid yoki poli(p-fenilen tereftalamid) (PPTA), shuningdek, Xitoyda Aramid 1414 nomi bilan ham tanilgan, amid bog'lanishlarining 85% dan ortig'i aromatik halqalarga bevosita bog'langan chiziqli yuqori polimerdir. Eng muvaffaqiyatli tijorat para-aramid mahsulotlari jahon bozorida hukmronlik qiladigan DuPontning Kevlar® va Teijinning Twaron® mahsulotlaridir. Bu suyuq kristalli polimer yigiruv eritmasi yordamida ishlab chiqarilgan birinchi tola bo'lib, yuqori samarali sintetik tolalarning yangi davrini boshlab berdi. Mexanik xususiyatlari jihatidan uning cho'zilish kuchi 3,0–3,6 GPa, elastiklik moduli 70–170 GPa va uzilishda cho'zilish 2–4% ga yetishi mumkin. Bu ajoyib xususiyatlar unga optik kabelni mustahkamlash, ballistik himoya va boshqa sohalarda almashtirib bo'lmaydigan afzalliklarni beradi.
Meta-Aramid
Meta-aramid yoki poli(m-fenilen izoftalamid) (PMTA), shuningdek, Xitoyda Aramid 1313 nomi bilan ham tanilgan, yuqori haroratga chidamli yetakchi organik tola hisoblanadi. Uning molekulyar tuzilishi meta-fenilen halqalarini bog'laydigan amid guruhlaridan iborat bo'lib, 3D tarmoqda kuchli molekulalararo vodorod bog'lanishlari bilan barqarorlashtirilgan zigzag chiziqli zanjir hosil qiladi. Ushbu struktura tolaga ajoyib olovga chidamlilik, issiqlik barqarorligi va nurlanishga chidamlilik beradi. Odatdagi mahsulot DuPont's Nomex® bo'lib, uning cheklovchi kislorod indeksi (LOI) 28–32, shisha o'tish harorati taxminan 275°C va uzluksiz xizmat ko'rsatish harorati 200°C dan yuqori bo'lib, uni yong'inga chidamli kabellar va yuqori haroratli izolyatsiya materiallarida keng qo'llash imkonini beradi.
Aramid tolasining ajoyib xususiyatlari
Aramid tolasi ultra yuqori mustahkamlik, yuqori modul, issiqlikka chidamlilik, kislota va ishqorga chidamlilik, past og'irlik, izolyatsiya, qarishga chidamlilik, uzoq umr ko'rish davri, kimyoviy barqarorlik, yonish paytida erigan tomchilar yo'qligi va toksik bo'lmagan gaz chiqindilarini taklif etadi. Kabelni qo'llash nuqtai nazaridan, para-aramid issiqlikka chidamlilik jihatidan meta-aramiddan ustun turadi, uzluksiz xizmat ko'rsatish harorati diapazoni -196 dan 204°C gacha va 500°C da parchalanish yoki erimaslikka ega. Para-aramidning eng diqqatga sazovor xususiyatlari orasida ultra yuqori mustahkamlik, yuqori modul, issiqlikka chidamlilik, kimyoviy qarshilik va past zichlik mavjud. Uning mustahkamligi 25 g/dteksdan oshadi — yuqori sifatli po'latdan 5-6 baravar, shisha toladan 3 baravar va yuqori mustahkamlikdagi neylon sanoat ipidan ikki baravar ko'p. Uning moduli po'lat yoki shisha toladan 2-3 baravar va yuqori mustahkamlikdagi neylondan 10 baravar ko'p. U po'lat simdan ikki baravar qattiq va og'irligi atigi 1/5 ga teng, bu uni optik kabellarda, suv osti kabellarida va boshqa yuqori darajadagi kabel turlarida mustahkamlash uchun ayniqsa moslashtiradi.
Aramid tolasining mexanik xususiyatlari
Meta-aramid oddiy poliester, paxta yoki neylonga qaraganda yuqori sinish kuchiga ega egiluvchan polimerdir. U yuqori cho'zilish tezligiga, yumshoq qo'l hissiyotiga, yaxshi aylanish qobiliyatiga ega va turli xil denyerlarning qisqa tolalari yoki filamentlariga ishlab chiqarilishi mumkin. Uni standart to'qimachilik mashinalari yordamida matolar va to'qilmagan materiallarga aylantirish va turli sohalarning himoya kiyimlari ehtiyojlarini qondirish uchun qayta ishlash mumkin. Elektr izolyatsiyasida meta-aramidning olovga chidamli va issiqlikka chidamli xususiyatlari ajralib turadi. LOI 28 dan yuqori bo'lsa, u olovdan chiqqandan keyin ham yonishda davom etmaydi. Uning olovga chidamliligi uning kimyoviy tuzilishiga xos bo'lib, uni doimiy ravishda olovga chidamli qiladi - yuvish yoki uzoq muddatli foydalanish tufayli ishlashning yo'qolishiga chidamli. Meta-aramid 205°C da doimiy foydalanish va 205°C dan yuqori haroratlarda ham mustahkamlikni kuchli saqlash bilan ajoyib issiqlik barqarorligiga ega. Uning parchalanish harorati yuqori va u yuqori haroratlarda erimaydi yoki tomchilamaydi, faqat 370°C dan yuqori haroratda karbonizatsiya qilishni boshlaydi. Bu xususiyatlar uni yuqori haroratli yoki yong'inga chidamli kabellarda izolyatsiya va mustahkamlash uchun ideal qiladi.
Aramid tolasining kimyoviy barqarorligi
Meta-aramid ko'pgina kimyoviy moddalar va konsentrlangan noorganik kislotalarga juda yaxshi qarshilik ko'rsatadi, garchi u konsentrlangan sulfat va nitrat kislotalarga sezgir bo'lsa ham. Shuningdek, u xona haroratida yaxshi ishqoriy qarshilikka ega.
Aramid tolasining radiatsiyaga chidamliligi
Meta-aramid ajoyib radiatsiya qarshiligiga ega. Masalan, 1,2 × 10⁻² Vt/sm² ultrabinafsha nurlari va 1,72 × 10⁸ rad gamma nurlari ta'sirida uning kuchi o'zgarishsiz qoladi. Bu ajoyib radiatsiya qarshiligi uni, ayniqsa, atom elektr stantsiyalari va kosmik kemalarda ishlatiladigan kabellar uchun mos qiladi.
Aramid tolasining chidamliligi
Meta-aramid shuningdek, ajoyib aşınma va kimyoviy qarshilikni ham ko'rsatadi. 100 marta yuvilgandan so'ng, mahalliy ishlab chiqarilgan meta-aramiddan tayyorlangan mato asl yirtilish kuchining 85% dan ortig'ini saqlab qoladi. Kabel qo'llanilishida bu chidamlilik uzoq muddatli mexanik va elektr ishlash barqarorligini ta'minlaydi.
Aramid tolasining qo'llanilishi
Aramid tolasi o'zining ajoyib mexanik xususiyatlari, yuqori haroratga chidamliligi va kimyoviy barqarorligi tufayli Xitoyning aerokosmik, avtomobilsozlik, elektromexanika, qurilish va sport sanoatida keng qo'llaniladi. U yuqori samarali sanoatning kelajakdagi rivojlanishi uchun asosiy material hisoblanadi. Xususan, aramid aloqa optik kabellari, elektr kabellari, yuqori haroratga chidamli kabellar, suv osti kabellari va maxsus kabellar sohalarida o'rnini bosuvchi rol o'ynaydi.
Aerokosmik va harbiy sohalar
Aramid tolasi past zichlik, yuqori mustahkamlik va ajoyib korroziyaga chidamlilik xususiyatlariga ega. U aerokosmik transport vositalarining tarkibiy qismlarida, masalan, raketa dvigatellari korpuslarida va keng polosali radom konstruksiyalarida keng qo'llaniladi. Uning kompozit materiallari ajoyib zarbaga chidamlilik va elektromagnit to'lqinlarning shaffofligini namoyish etadi, bu samolyot og'irligini sezilarli darajada kamaytiradi va xavfsizlikni oshiradi. Mudofaa sohasida aramid o'q o'tkazmaydigan nimchalar, dubulg'alar va portlashga chidamli konteynerlarda qo'llaniladi, bu esa uni keyingi avlod yengil harbiy himoya vositalari uchun yetakchi materialga aylantiradi.
Qurilish va transport sohalari
Qurilish sanoatida aramid tolasi yengilligi, moslashuvchanligi va korroziyaga chidamliligi tufayli strukturaviy mustahkamlash va ko'prik kabel tizimlari uchun ishlatiladi. Ayniqsa, notekis tuzilmalarni mustahkamlashda samarali hisoblanadi. Transportda aramid avtomobillar va samolyotlar uchun shinalar kordon matolarida qo'llaniladi. Aramid bilan mustahkamlangan shinalar yuqori mustahkamlik, teshilishga chidamlilik, issiqlikka chidamlilik va uzoq xizmat muddatini ta'minlaydi, zamonaviy yuqori tezlikdagi transport vositalari va samolyotlarning ishlash talablariga javob beradi.
Elektrotexnika, elektronika va kabel sanoati
Aramid tolasi, ayniqsa, quyidagi sohalarda, elektrotexnika, elektronika va sim va kabel ishlab chiqarish sohalarida keng qo'llaniladi:
Optik kabellardagi cho'zilish elementlari: Yuqori cho'zilish kuchi va moduli bilan aramid tolasi aloqa optik kabellarida cho'zilish elementi bo'lib xizmat qiladi, nozik optik tolalarni cho'zilish ta'sirida deformatsiyadan himoya qiladi va signalning barqaror uzatilishini ta'minlaydi.
Kabellardagi mustahkamlash: Maxsus kabellarda, suv osti kabellarida, elektr kabellarida va yuqori haroratga chidamli kabellarda aramid odatda markaziy mustahkamlash elementi yoki zirh qatlami sifatida ishlatiladi. Metall mustahkamlash bilan solishtirganda, aramid pastroq og'irlikda yuqori mustahkamlikni ta'minlaydi, bu kabelning cho'zilish kuchini va mexanik barqarorlikni sezilarli darajada oshiradi.
Izolyatsiya va olovga chidamlilik: Aramid kompozitlari ajoyib dielektrik va issiqlik barqarorligiga ega. Ular kabel izolyatsiya qatlamlarida, olovga chidamli qoplamalarda va galogensiz kam tutunli qoplamalarda keng qo'llaniladi. Aramid qog'ozi, izolyatsiya lak bilan singdirilgandan so'ng, yuqori haroratga chidamli motorlar va transformatorlarda foydalanish uchun tabiiy slyuda bilan birlashtiriladi.
Yong'inga chidamli va temir yo'l tranzit kabellari: Aramid tolasining o'ziga xos olovga chidamliligi va issiqlikka chidamliligi uni xavfsizlik standartlari qat'iy bo'lgan kema kabellarida, temir yo'l tranzit kabellarida va yadroviy darajadagi yong'inga chidamli kabellarda foydalanish uchun ideal qiladi.
EMC va yengillashtirish: Aramidning ajoyib elektromagnit shaffofligi va past dielektrik doimiyligi uni EMI himoya qatlamlari, radar radomlari va optoelektron integratsiya komponentlari uchun mos qiladi, bu esa elektromagnit moslikni yaxshilash va tizim og'irligini kamaytirishga yordam beradi.
Boshqa ilovalar
Aramid tolasi yuqori aromatik halqali tarkibi tufayli ajoyib kimyoviy barqarorlik va korroziyaga chidamlilikni ta'minlaydi, bu esa uni dengiz arqonlari, neft burg'ulash kabellari va qattiq muhitlarda havo uzatish optik kabellari uchun mos qiladi. Shuningdek, u premium sport uskunalari, himoya vositalari va avtomobil tormoz kolodkalarida keng qo'llaniladi va asbestga ekologik toza alternativa sifatida tobora ko'proq qo'llanilmoqda, bu esa ham ishlashni, ham ekologik xavfsizlikni ta'minlaydi.
Nashr vaqti: 2025-yil 31-iyul