Ароматик полиамидын ширхэгийн товчлол болох арамид ширхэг нь нүүрстөрөгчийн ширхэг, хэт өндөр молекул жинтэй полиэтилен ширхэг (UHMWPE), базальт ширхэгийн хамт Хятадад хөгжүүлэхэд тэргүүлэх ач холбогдолтой дөрвөн өндөр хүчин чадалтай ширхэгийн жагсаалтад багтдаг. Энгийн нейлонтой адил арамид ширхэг нь полиамидын ширхэгийн гэр бүлд багтдаг бөгөөд гол молекулын гинжин хэлхээнд амидын холбоо байдаг. Гол ялгаа нь холбоонд оршдог: нейлоны амидын холбоо нь алифатик бүлгүүдтэй холбогдсон бол арамид нь бензолын цагирагтай нийлдэг. Энэхүү тусгай молекулын бүтэц нь арамид ширхэгт маш өндөр тэнхлэгийн бат бэх (>20cN/dtex) болон модуль (>500GPa) өгдөг тул өндөр зэрэглэлийн кабелийг бэхжүүлэхэд хамгийн тохиромжтой материал болгодог.
Арамид эслэгийн төрлүүд
Арамид эслэгголчлон бүрэн ароматик полиамидын ширхэгүүд болон гетероцикл ароматик полиамидын ширхэгүүдийг агуулдаг бөгөөд эдгээрийг орто-арамид, пара-арамид (PPTA), мета-арамид (PMTA) гэж ангилж болно. Эдгээрээс мета-арамид ба пара-арамид нь аж үйлдвэржсэн хэсгүүд юм. Молекулын бүтцийн үүднээс авч үзвэл эдгээр хоёрын гол ялгаа нь амидын холбоо холбогдсон бензолын цагираг дахь нүүрстөрөгчийн атомын байрлалд оршино. Энэхүү бүтцийн ялгаа нь механик шинж чанар болон дулааны тогтвортой байдалд мэдэгдэхүйц ялгаа үүсгэдэг.
Пара-Арамид
Пара-арамид буюу поли(п-фенилен терефталамид) (PPTA), Хятадад Арамид 1414 гэгддэг бөгөөд амидын холбооныхоо 85%-иас дээш хувь нь үнэрт цагирагтай шууд холбогддог шугаман өндөр полимер юм. Хамгийн амжилттай арилжааны пара-арамид бүтээгдэхүүн бол дэлхийн зах зээлд ноёрхож буй DuPont-ын Kevlar® болон Teijin-ы Twaron® юм. Энэ нь шингэн талст полимер ээрэх уусмал ашиглан үйлдвэрлэсэн анхны шилэн утас бөгөөд өндөр хүчин чадалтай синтетик шилэн кабелийн шинэ эрин үеийг эхлүүлсэн юм. Механик шинж чанарын хувьд түүний суналтын бат бэх нь 3.0–3.6 ГПа, уян хатан модуль нь 70–170 ГПа, тасрах үеийн суналт нь 2–4% хүрч болно. Эдгээр онцгой шинж чанарууд нь оптик кабелийн арматур, баллистик хамгаалалт болон бусад салбарт орлуулшгүй давуу талыг олгодог.
Мета-Арамид
Мета-арамид буюу поли(м-фенилен изофталамид) (PMTA), Хятадад Арамид 1313 гэгддэг бөгөөд өндөр температурт тэсвэртэй тэргүүлэгч органик шилэн юм. Үүний молекулын бүтэц нь мета-фенилен цагиргийг холбосон амидын бүлгүүдээс бүрдэх бөгөөд 3 хэмжээст сүлжээнд хүчтэй молекул хоорондын устөрөгчийн холбоогоор тогтворжсон зигзаг шугаман гинж үүсгэдэг. Энэхүү бүтэц нь шилэн эсийг маш сайн галд тэсвэртэй, дулааны тогтвортой байдал, цацрагийн эсэргүүцэлтэй болгодог. Ердийн бүтээгдэхүүн бол DuPont-ийн Nomex® бөгөөд хязгаарлах хүчилтөрөгчийн индекс (LOI) нь 28-32, шилэн шилжилтийн температур нь ойролцоогоор 275°C, тасралтгүй үйлчилгээний температур нь 200°C-аас дээш байдаг тул галд тэсвэртэй кабель болон өндөр температурт тусгаарлагч материалд өргөн хэрэглэгддэг.
Арамид эслэгийн гайхалтай шинж чанарууд
Арамид ширхэг нь хэт өндөр бат бэх, өндөр модуль, халуунд тэсвэртэй, хүчил ба шүлтийн эсэргүүцэл, бага жин, дулаалга, хөгшрөлтийн эсэргүүцэл, урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, химийн тогтвортой байдал, шаталтын үед хайлсан дусал байхгүй, хоргүй хийн ялгаралттай. Кабелийн хэрэглээний үүднээс авч үзвэл пара-арамид нь дулааны эсэргүүцэлээрээ мета-арамидаас давж гардаг бөгөөд тасралтгүй үйлчилгээний температурын хязгаар нь -196-204°C бөгөөд 500°C-д задрал, хайлалт байхгүй. Пара-арамидын хамгийн алдартай шинж чанаруудад хэт өндөр бат бэх, өндөр модуль, халуунд тэсвэртэй, химийн эсэргүүцэл, бага нягтрал орно. Түүний бат бэх чанар нь 25 г/дтексээс давсан буюу өндөр чанартай гангаас 5-6 дахин, шилэн хөвөнгөөс 3 дахин, өндөр бат бэх нейлон үйлдвэрлэлийн утаснаас хоёр дахин их. Үүний модуль нь ган эсвэл шилэн хөвөнгөөс 2-3 дахин, өндөр бат бэх нейлоноос 10 дахин их юм. Энэ нь ган утсаас хоёр дахин хатуу бөгөөд ердөө 1/5 орчим жинтэй тул оптик кабель, шумбагч онгоцны кабель болон бусад өндөр зэрэглэлийн кабелийн төрлүүдэд арматур болгон ашиглахад онцгой тохиромжтой.
Арамид эслэгийн механик шинж чанарууд
Мета-арамид нь ердийн полиэстр, хөвөн эсвэл нейлоноос өндөр хугарлын бат бэхтэй уян хатан полимер юм. Энэ нь өндөр суналтын хурдтай, зөөлөн гар мэдрэмжтэй, сайн эргэлддэг бөгөөд янз бүрийн денеерийн богино ширхэг эсвэл утаслаг болгон үйлдвэрлэж болно. Үүнийг стандарт нэхмэлийн машин ашиглан даавуу болон нэхмэл бус материал болгон ээрч, янз бүрийн салбарын хамгаалалтын хувцасны хэрэгцээг хангахын тулд боловсруулж болно. Цахилгаан дулаалгын хувьд мета-арамидийн галд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй шинж чанар нь ялгардаг. LOI нь 28-аас дээш байвал дөлнөөс гарсны дараа үргэлжлүүлэн шатахгүй. Түүний галд тэсвэртэй байдал нь химийн бүтцийн салшгүй хэсэг бөгөөд угаах эсвэл удаан хугацаагаар ашиглахаас болж гүйцэтгэл алдагдахаас сэргийлж, галд тэсвэртэй болгодог. Мета-арамид нь маш сайн дулааны тогтвортой байдалтай бөгөөд 205°C-д тасралтгүй ашиглагддаг бөгөөд 205°C-аас дээш температурт ч бат бөх чанараа хадгалдаг. Түүний задралын температур өндөр бөгөөд өндөр температурт хайлдаггүй эсвэл дусдаггүй, зөвхөн 370°C-аас дээш нүүрстөрөгчжиж эхэлдэг. Эдгээр шинж чанарууд нь өндөр температурт эсвэл галд тэсвэртэй кабельд дулаалга болон арматур хийхэд тохиромжтой болгодог.
Арамид эслэгийн химийн тогтвортой байдал
Мета-арамид нь ихэнх химийн бодис болон баяжуулсан органик бус хүчлүүдэд маш сайн тэсвэртэй боловч баяжуулсан хүхрийн болон азотын хүчилд мэдрэмтгий байдаг. Мөн өрөөний температурт шүлтлэг сайн тэсвэртэй.
Арамид эслэгийн цацрагийн эсэргүүцэл
Мета-арамид нь цацрагийн онцгой эсэргүүцэлтэй байдаг. Жишээлбэл, 1.2×10⁻² Вт/см² хэт ягаан туяа болон 1.72×10⁸ радиаль гамма туяанд удаан хугацаагаар өртөх үед түүний бат бөх чанар өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Энэхүү гайхалтай цацрагийн эсэргүүцэл нь цөмийн цахилгаан станц болон сансрын хөлөгт ашигладаг кабельд онцгой тохиромжтой болгодог.
Арамид эслэгийн бат бөх чанар
Мета-арамид нь мөн маш сайн үрэлт болон химийн бодист тэсвэртэй байдаг. Дотооддоо үйлдвэрлэсэн мета-арамидаар хийсэн даавуу нь 100 удаа угаалга хийсний дараа анхны урагдах бат бэхийн 85%-иас дээш хувийг хадгалдаг. Кабелийн хэрэглээнд энэхүү бат бөх чанар нь механик болон цахилгааны гүйцэтгэлийн урт хугацааны тогтвортой байдлыг хангадаг.
Арамид эслэгийн хэрэглээ
Арамидын ширхэгийг маш сайн механик шинж чанар, өндөр температурт тэсвэртэй, химийн тогтвортой байдлын ачаар Хятадын сансар судлал, автомашин, цахилгаан механик, барилга, спортын салбарт өргөн ашигладаг. Энэ нь өндөр хүчин чадалтай үйлдвэрлэлийн ирээдүйн хөгжлийн гол материал гэж тооцогддог. Ялангуяа арамид нь харилцаа холбооны оптик кабель, цахилгаан кабель, өндөр температурт тэсвэртэй кабель, шумбагч онгоцны кабель, тусгай кабель зэрэг салбарт орлуулшгүй үүрэг гүйцэтгэдэг.
Агаарын болон цэргийн салбарууд
Арамид ширхэг нь бага нягтралтай, өндөр бат бэхтэй, зэврэлтэнд маш сайн тэсвэртэй. Үүнийг пуужингийн моторын их бие, өргөн зурвасын радом бүтэц гэх мэт сансрын тээврийн хэрэгслийн бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд өргөн ашигладаг. Үүний нийлмэл материалууд нь цохилтод маш сайн тэсвэртэй, цахилгаан соронзон долгионы тунгалаг байдлыг харуулдаг бөгөөд онгоцны жинг мэдэгдэхүйц бууруулж, аюулгүй байдлыг сайжруулдаг. Батлан хамгаалах салбарт арамидыг сум нэвтэрдэггүй хантааз, дуулга, тэсрэлтэд тэсвэртэй саванд ашигладаг тул дараагийн үеийн хөнгөн жинтэй цэргийн хамгаалалтын тэргүүлэх материал болгодог.
Барилга ба тээврийн салбарууд
Барилгын салбарт арамид эслэгийг хөнгөн жин, уян хатан байдал, зэврэлтэнд тэсвэртэй тул бүтцийн арматур болон гүүрний кабелийн системд ашигладаг. Энэ нь ялангуяа жигд бус бүтцийг арматурлахад үр дүнтэй байдаг. Тээвэрлэлтэд арамидыг автомашин болон нисэх онгоцны дугуйны утас даавуунд хэрэглэдэг. Арамидаар бэхжүүлсэн дугуй нь өндөр бат бэх, цоорхойд тэсвэртэй, халуунд тэсвэртэй, удаан эдэлгээтэй тул орчин үеийн өндөр хурдны тээврийн хэрэгсэл, нисэх онгоцны гүйцэтгэлийн шаардлагыг хангадаг.
Цахилгаан, электроник, кабелийн үйлдвэрлэл
Арамид шилэн кабелийг цахилгаан, электроник, утас, кабель үйлдвэрлэлийн салбарт, ялангуяа дараах чиглэлээр өргөн хэрэглэдэг.
Оптик кабелийн суналтын элементүүд: Өндөр суналтын бат бэх ба модультай тул арамид шилэн нь холбооны оптик кабельд суналтын элемент болж, нарийн оптик шилэн кабелийг суналтын дор хэв гажилтаас хамгаалж, дохионы тогтвортой дамжуулалтыг хангадаг.
Кабелийн арматур: Тусгай кабель, шумбагч онгоцны кабель, цахилгаан кабель, өндөр температурт тэсвэртэй кабельд арамидыг төвийн арматурын элемент эсвэл хуягны давхарга болгон ашигладаг. Металл арматуртай харьцуулахад арамид нь бага жинтэй үед илүү сайн бат бөх чанарыг санал болгодог бөгөөд кабелийн суналтын бат бэх, механик тогтвортой байдлыг эрс нэмэгдүүлдэг.
Дулаалга ба галд тэсвэртэй чанар: Арамид композитууд нь маш сайн диэлектрик ба дулааны тогтвортой байдалтай. Эдгээрийг кабелийн дулаалгын давхарга, галд тэсвэртэй бүрхүүл, галогенгүй бага утаатай бүрхүүлд өргөн ашигладаг. Арамид цаасыг тусгаарлагч лакаар шингээсний дараа өндөр температурт тэсвэртэй мотор болон трансформаторт ашиглахын тулд байгалийн гялтганууртай хослуулдаг.
Галд тэсвэртэй болон төмөр замын дамжин өнгөрөх кабель: Арамид шилэн кабелийн төрөлхийн галд тэсвэртэй байдал болон халуунд тэсвэртэй байдал нь аюулгүй байдлын стандартыг хатуу чанд мөрддөг хөлөг онгоцны кабель, төмөр замын дамжин өнгөрөх кабель, цөмийн зэрэглэлийн галд тэсвэртэй кабельд ашиглахад тохиромжтой.
Цахилгаан соронзон нийцэл ба хөнгөн жин: Aramid-ийн маш сайн цахилгаан соронзон тунгалаг байдал болон бага диэлектрик тогтмол чанар нь цахилгаан соронзон нийцлийн хамгаалалтын давхарга, радарын радом, оптоэлектроник интеграцийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд тохиромжтой бөгөөд цахилгаан соронзон нийцтэй байдлыг сайжруулж, системийн жинг бууруулахад тусалдаг.
Бусад хэрэглээ
Ароматик цагирагны өндөр агууламжтай тул арамид эслэг нь химийн хувьд маш сайн тогтвортой байдал, зэврэлтээс хамгаалах чадвартай тул далайн олс, газрын тосны өрөмдлөгийн кабель, хүнд нөхцөлд агаарын дамжуулах оптик кабельд тохиромжтой. Мөн дээд зэрэглэлийн спортын хэрэгсэл, хамгаалалтын хэрэгсэл, автомашины тоормосны дэвсгэрт өргөн хэрэглэгддэг бөгөөд битүүмжлэл, дулаалгын хэрэглээ, дулаан тусгаарлагч хавтан болон бусад битүүмжлэлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд асбестын оронд байгаль орчинд ээлтэй хувилбар болгон улам бүр ашиглаж байгаа нь гүйцэтгэл болон байгаль орчны аюулгүй байдлыг хангадаг.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 7-р сарын 31