Sợi aramid

Tính chất kéo: Theo hướng 45 °, độ bền kéo của vật liệu tổng hợp sợi thủy tinh/sợi thủy tinh tăng khoảng 12%, trong khi cường độ uốn tăng khoảng 21%.

Hiệu suất tác động tốc độ thấp: Tải trọng tác động tối đa của vật liệu tổng hợp sợi thủy tinh/sợi thủy tinh tăng khoảng 45%.

Tính chất uốn: Theo hướng 45 °, cường độ uốn của vật liệu tổng hợp sợi thủy tinh/sợi thủy tinh được cải thiện khoảng 26%và mô đun uốn được tăng cường khoảng 21%.

Họ có thể kết hợp các sợi gia cố không cứng, song song ở các góc độ khác nhau, cung cấp các hiệu ứng cốt thép tuyệt vời.
Có sự uốn hình tối thiểu giữa các bó sợi, thúc đẩy liên kết chặt chẽ giữa các sợi.
Kết hợp với các quy trình hình thành chất lỏng (như RTM, RFI), chúng tạo điều kiện cho việc sản xuất vật liệu tổng hợp và giảm chi phí sản xuất.
Khâu giữa các lớp giúp tăng cường khả năng chịu thiệt hại và độ bền ngoài mặt phẳng của vật liệu tổng hợp.
Sợi liên kết các bó sợi gia cố, cải thiện hiệu suất xen kẽ của vải bị xoắn sợi, dẫn đến khả năng thay đổi và khả năng chuyển đổi tuyệt vời.

Sợi Aramid cần sửa đổi bề mặt chủ yếu vì bề mặt của chúng tương đối mịn và chứa một số nhóm cực, dẫn đến độ bám dính giữa các vật liệu ma trận (như cao su hoặc nhựa). Sự kết dính kém này hạn chế tính hiệu quả của các sợi aramid trong việc gia cố vật liệu tổng hợp. Sửa đổi bề mặt làm tăng độ nhám và số lượng các nhóm cực trên bề mặt sợi aramid, do đó cải thiện độ bám dính liên vùng với vật liệu ma trận và tăng cường hiệu suất tổng thể của vật liệu composite.

Kevlar Fiber và Aramid Fiber có liên quan chặt chẽ nhưng không giống hệt nhau. Kevlar là một thương hiệu cụ thể của sợi aramid được phát triển bởi DuPont, được biết đến với độ bền đặc biệt và khả năng chống nhiệt, thường được sử dụng trong các ứng dụng như áo chống đạn và thiết bị đua. Sợi Aramid là một loại chung của sợi tổng hợp cũng thể hiện khả năng chịu nhiệt cao và độ bền kéo. Mặc dù tất cả Kevlar là aramid, nhưng không phải tất cả các sợi aramid đều là Kevlar, có nghĩa là Kevlar là một loại cụ thể trong loại sợi aramid rộng hơn.

Xử lý củng cố sợi aramid đưa ra những thách thức nhất định, bao gồm độ nhạy cảm độ vốn có của chúng, có thể ảnh hưởng đến liên kết với ma trận nhựa. Ngoài ra, sợi aramid có thể khó cắt và hình dạng do sức mạnh cao của chúng, đòi hỏi các công cụ chuyên dụng. Đạt được chất lượng và hiệu suất nhất quán trong sản phẩm cuối cùng cũng đòi hỏi kiểm soát cẩn thận các điều kiện xử lý, chẳng hạn như nhiệt độ và áp suất trong quá trình bảo dưỡng. Các nhà sản xuất thường cần thực hiện các kỹ thuật cụ thể, chẳng hạn như tiền xử lý hoặc sửa đổi bề mặt, để tăng cường độ bám dính và tối ưu hóa hiệu suất trong các ứng dụng tổng hợp.

Định hướng của các sợi aramid đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định hiệu suất cơ học của vật liệu tổng hợp gia cố. Khi các sợi được căn chỉnh theo hướng tải ứng dụng, tổng hợp thể hiện cường độ kéo và độ cứng được tăng cường đáng kể theo hướng đó. Ngược lại, các sắp xếp sợi ngẫu nhiên hoặc định hướng chéo có thể cải thiện khả năng chống va đập và cường độ đa hướng nhưng có thể làm giảm hiệu suất kéo tổng thể. Các kỹ sư thường tối ưu hóa định hướng sợi trong giai đoạn thiết kế để đạt được sự cân bằng mong muốn của sức mạnh, tính linh hoạt và hấp thụ năng lượng cụ thể cho ứng dụng dự định.

Vật liệu Para-Aramid, như Kevlar, được biết đến với độ bền và độ cứng vượt trội so với các sợi meta-Aramid, linh hoạt hơn và chịu nhiệt nhưng không mạnh. Điều này làm cho lý tưởng para-aramid cho các ứng dụng hiệu suất cao trong đó cả sức mạnh và độ bền là rất quan trọng.