Kevlar là gì?
Ra đời vào cuối những năm 1960, Kevlar là một loại sợi tổng hợp công nghệ cao mới. Nó được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực sản phẩm chống đạn và là một trong những vật liệu chống đạn lý tưởng. Vậy Kevlar là loại vật liệu gì và tại sao nó lại có khả năng chống đạn mạnh như vậy? Các ứng dụng thông thường là gì? Hãy bắt đầu với cấu trúc phân tử và nguyên tắc chống đạn của Kevlar.
1. Cấu trúc phân tử của Kevlar
Kevlar ban đầu là một loại vật liệu sợi aramid được phát triển bởi DuPont (DuPont) tại Hoa Kỳ. Tên hóa học của nó là polyparaphenylene terephthalamide, được trùng hợp từ p-phenylene diamine và terephthaloyl chloride. thành polyme cao phân tử. Công thức phân tử là (C14H10O2N2)n, có nghĩa là nó bao gồm các đơn vị lặp lại được kết nối với nhau để tạo thành cấu trúc chuỗi và các cấu trúc chuỗi này được kết nối bằng liên kết hydro để tạo thành mạng.
Cấu trúc phân tử của Kevlar xác định rằng nó có khả năng chịu nhiệt và chống cháy mạnh. Đặc tính kéo rất tốt.
Thông thường quá trình sản xuất sợi Kevlar được chia thành hai giai đoạn:
1) Polycondensation p-diphenylamine và terephthaloyl clorua thành p-phenylene terephthalamide (PPTA).
2) Polyme được hòa tan trong dung môi và sau đó kéo thành sợi để tạo thành vật liệu sợi lưới theo yêu cầu.
1. Cơ chế chống đạn của Kevlar
Như đã đề cập trước đó, không giống như các vật liệu chống đạn cứng như gốm sứ và kim loại, Kevlar có độ bền cực cao, độ dẻo dai và khả năng chịu kéo tốt nhờ sự kết hợp chặt chẽ của các liên kết hóa học trong phân tử. Sợi Vla sẽ sinh ra biến dạng đàn hồi do đường đạn bị kéo dãn và cắt xén. Trong quá trình này, năng lượng của viên đạn buộc phải khuếch tán sang khu vực khác ngoài điểm va chạm. Động năng mất đi sẽ khiến tốc độ của viên đạn giảm đi rất nhiều, cuối cùng nó sẽ bị lưới sợi quang chặn lại. Ứng dụng của Kevlar trong lĩnh vực chống đạn đã cải thiện đáng kể hiệu suất bảo vệ của các sản phẩm chống đạn khác nhau, đồng thời giảm đáng kể trọng lượng của thiết bị chống đạn, đây là một tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực chống đạn.
2. Ứng dụng của Kevlar
Với khả năng chịu nhiệt tốt, độ bền kéo và độ bền cao, Kevlar đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm sinh hoạt hàng ngày và thiết bị chống đạn. Ví dụ, ống hút nước giải khát và găng tay an toàn thường được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta; dây dù cho hàng không vũ trụ, dây cáp cho tàu thủy; quần áo đua xe, quần áo bảo hộ cách nhiệt của lính cứu hỏa; áo giáp quân đội, tấm chống đạn, mũ chống đạn, v.v. Chờ đã. Ứng dụng của Kevlar tạo điều kiện thuận lợi cho cuộc sống của chúng ta và thúc đẩy sự tiến bộ của ngành sản xuất.
Nhưng aramid cũng có hai nhược điểm chết người:
1) Nó sẽ xuống cấp khi tiếp xúc với tia cực tím;
2) Dễ bị thủy phân, ngay cả khi được bảo quản trong môi trường khô ráo, nó sẽ hút ẩm trong không khí và dần dần bị thủy phân.
Do đó, một số sản phẩm aramid không thích hợp để sử dụng lâu dài trong môi trường ẩm ướt và tia cực tím mạnh, điều này sẽ làm giảm đáng kể tuổi thọ của chúng.
Trên đây là phần giới thiệu về Kevlar, nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, vui lòng đến tham khảo ý kiến của chúng tôi.
