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Nei compositi ingegneristici, le fibre sintetiche sono una delle applicazioni più comuni. Alcuni tipi di fibre sintetiche possono essere nominati come fibra aramidica, fibra di carbonio, fibra di vetro, ecc. Tra questi, la fibra aramidica può essere considerata uno dei materiali eccezionali con diverse applicazioni. Quando parlano della fibra aramidica, le persone spesso pensano a uno dei materiali principali nel mondo delle fibre sintetiche. In termini di proprietà, la fibra aramidica è una fibra con elevata resistenza al calore e resistenza alla trazione molte volte superiore rispetto ad altri materiali. Per visualizzare meglio la fibra aramidica, questo è un materiale importante per la produzione di gilet a prova di proiettile, uniformi da fuoco, armatura o giubbotti protettivi per i ciclisti grazie alle proprietà di cui sopra. Scorri verso il basso per aggiornare informazioni più utili su questo materiale!
La fibra aramidica appartiene al gruppo di fibre sintetiche il cui nome completo è "poliammide aromatica". Hanno una formula chimica simile al nylon ma hanno invece catene di carbonio aromatico che rendono significativamente diverse le proprietà delle fibre di seta aramidica. Una fibra di poliammide sintetica a catena lunga funge da agente di formazione di filamenti nella produzione di fibra aramidica, in cui almeno l'85% dei legami ammidici, (-co-nh−) è direttamente attaccato a due anelli aromatici. Grazie all'orientamento delle catene molecolari lungo l'asse, il legame chimico delle fibre aramidiche è molto più alto di quello di altri materiali. La resistenza della fibra aramidica è da 5 a 6 volte superiore al filo di acciaio ma il peso è solo 1/5 di filo d'acciaio. La temperatura di fusione della fibra aramidica è piuttosto alta, fino a più di 500 gradi Celsius, che può essere considerata per avere prestazioni di resistenza al calore molto ottime. L'applicazione della fibra aramidica è una pietra miliare ottica nell'industria militare, aerospaziale e dei materiali di trasporto.
La fibra aramidica si distingue tra una serie di altre fibre con i vantaggi appena menzionati. Molti produttori preferiscono Aramid a causa della sua buona resistenza chimica, elevata allungamento e eccellente impatto e resistenza all'abrasione che forniscono prestazioni estremamente elevate per i prodotti per gli investitori. La produzione di prodotti utilizzando la fibra aramidica non solo migliora la durata, ma consente anche di risparmiare peso, aiutando il motore a consumare meno energia, il che significa portare più benefici economici.
Le fibre aramidiche sono divise in due tipi principali come segue:
La meta-aramide è una poliammide aromatica e ha una configurazione di legame chimico a zig-zag. Questo tipo presenta vantaggi come l'elevata stabilità termica, una buona resistenza ai prodotti chimici e i raggi ultravioletti. Attualmente, il prezzo della meta-aramide è inferiore agli altri tipi a causa delle differenze in alcune proprietà. Tuttavia, questo tipo ha una migliore resistenza al calore e viene utilizzato come materiale tessile a prova di fuoco per i vigili del fuoco.
A differenza della meta-aramide, i profili di legame chimico delle fibre para-aramide sono più allineati nella lunga direzione della fibra. Questo tipo ha un prezzo più elevato grazie ai suoi eccezionali vantaggi come maggiore durata, elasticità e resistenza all'abrasione eccezionale. Grazie a ciò, le fibre para-aramide sono ampiamente utilizzate per produrre pannelli portanti, rinforzando le fibre per strutture tecniche o applicazioni che richiedono materiali con elevata resistenza alla trazione.
In generale, le designazioni Meta e PARA vengono utilizzate per distinguere le differenze nelle loro configurazioni di legame. Meta ha una forma a zig-zag mentre il para ha una linea più dritta.
La principale proprietà chimica di Aramide è che la maggior parte di essi contiene legami idrofili. Tuttavia, i prodotti aramidi hanno diversi livelli di assorbimento di umidità. Inoltre, le fibre aramidiche se esposte ai raggi UV ad alte frequenze e per troppo tempo possono causare una reazione di ossidazione. Questo può farli cambiare colore.
Le fibre aramidiche hanno una resistenza al calore estremamente buona. Ci sono molti studi che dimostrano che quando riscaldato in un ambiente di 300 gradi Celsius, questo tipo di materiale conserva ancora una durata abbastanza elevata di circa il 50-60%. Grazie alla proprietà speciale dell'alta cristallinità, se esposte ad alte temperature, le fibre aramide si restringono in modo insignificante.
La fibra aramidica ha una resistenza di rottura 5 volte superiore all'acciaio, con un indice fino a circa 3045 MPa. Se sottoposti a forte flessione, le fibre aramidiche presentano un'eccellente duttilità, senza danni significativi dopo un forte impatto con una tensione di circa lo 0,3%. Ad alte temperature, questa fibra mostra ancora un'elasticità estremamente buona. Questo tipo di fibra può essere facilmente combinato con altri materiali. Ad esempio, la fibra aramidica può essere combinata con epossidico per creare resistenza all'acqua o combinata con la gomma per migliorare la flessibilità.
Abbigliamento protettivo per il fuoco: grazie alla sua eccellente resistenza al calore, i tessuti realizzati con fibre di aramidi sono ampiamente utilizzati per progettare indumenti protettivi per i vigili del fuoco da vestiti, caschi o scarpe resistenti al calore. Un esempio tipico è l'abbigliamento militare MIL-G-181188b.
Agisce come una sostituzione dell'amianto: come molti avvertimenti hanno sottolineato, l'amianto può causare una serie di gravi malattie se inalate dagli umani ed è vietato in molti paesi. Attualmente, Aramid Fibre può soddisfare completamente i requisiti per sostituire questo materiale ed è completamente sicuro per la salute umana. Prodotti tipici come freni, fogli di copertura, ecc.
Produzione di indumenti protettivi: grazie alla sua eccellente durata, resistenza all'abrasione e formabilità, le fibre aramidiche vengono utilizzate per produrre armature protettive per atleti, ciclisti e sono anche utilizzate nell'esercito.
Utilizzato come cavi per progetti di ingegneria: un esempio tipico è la torre idroelettrica per Hydro Quebec che utilizza fibre aramidiche come conduttori per l'erezione. Grazie al suo alto allungamento.
Produzione di attrezzature sportive: esempi tipici sono telo a vela per barche, materiali dello scafo per barche, sci, corde da tennis, bastoncini da hockey, ecc.
Le applicazioni di Aramid sono molto diverse, alcuni altri prodotti che possono essere menzionati sono pneumatici, asciugamani, tamburi, sistemi di cavi in fibra ottica, cemento armato in fibra, involucri di motori a getto, tubi termoplastici. rinforzo, stoffa da filtro aria calda, ecc.
Nel complesso, Aramid Fibre è uno dei materiali che offre benefici sia agli utenti che ai produttori. I prodotti realizzati con fibre Aramid sono sempre stati i compagni dei consumatori per molti anni grazie alla loro perfetta durata. Inoltre, Aramid Fibre aiuta i produttori a creare effetti eccezionali sul prodotto, alta efficienza, risparmia combustibile operativo e porta una buona efficienza economica alle imprese. Scopri di più su una serie di diversi articoli su Europlas sul tema dei materiali per il tuo progetto oggi!
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