நான்கு உயர் செயல்திறன் கொண்ட இழைகளில் ஒன்று: அராமிட் இழை

அரோமாடிக் பாலிமைடு ஃபைபர் என்பதன் சுருக்கமான அராமிட் ஃபைபர், சீனாவில் வளர்ச்சிக்கு முன்னுரிமை அளிக்கப்பட்ட நான்கு உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஃபைபர்களில் கார்பன் ஃபைபர், அல்ட்ரா-ஹை மாலிகுலர் வெயிட் பாலிஎதிலீன் ஃபைபர் (UHMWPE) மற்றும் பாசால்ட் ஃபைபர் ஆகியவற்றுடன் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளது. சாதாரண நைலானைப் போலவே, அராமிட் ஃபைபரும் பாலிமைடு ஃபைபர்களின் குடும்பத்தைச் சேர்ந்தது, முக்கிய மூலக்கூறு சங்கிலியில் அமைடு பிணைப்புகள் உள்ளன. முக்கிய வேறுபாடு பிணைப்பில் உள்ளது: நைலானின் அமைடு பிணைப்புகள் அலிபாடிக் குழுக்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, அதேசமயம் அராமிட்கள் பென்சீன் வளையங்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த சிறப்பு மூலக்கூறு அமைப்பு அராமிட் ஃபைபருக்கு மிக உயர்ந்த அச்சு வலிமையை (>20cN/dtex) மற்றும் மாடுலஸ் (>500GPa) அளிக்கிறது, இது உயர்நிலை கேபிள்களை வலுப்படுத்துவதற்கான விருப்பமான பொருளாக அமைகிறது.

அராமிட் ஃபைபர் வகைகள்

அராமிட் ஃபைபர்முக்கியமாக முழு நறுமண பாலிமைடு இழைகள் மற்றும் ஹெட்டோரோசைக்ளிக் நறுமண பாலிமைடு இழைகள் ஆகியவை அடங்கும், இவற்றை மேலும் ஆர்த்தோ-அராமிட், பாரா-அராமிட் (PPTA) மற்றும் மெட்டா-அராமிட் (PMTA) என வகைப்படுத்தலாம். இவற்றில், மெட்டா-அராமிட் மற்றும் பாரா-அராமிட் ஆகியவை தொழில்மயமாக்கப்பட்டவை. மூலக்கூறு கட்டமைப்பு கண்ணோட்டத்தில், இந்த இரண்டிற்கும் இடையிலான முக்கிய வேறுபாடு அமைடு பிணைப்பு இணைக்கப்பட்டுள்ள பென்சீன் வளையத்தில் கார்பன் அணுவின் நிலையில் உள்ளது. இந்த கட்டமைப்பு வேறுபாடு இயந்திர பண்புகள் மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மையில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.

பாரா-அராமிட்

பாரா-அராமிட், அல்லது பாலி(p-phenylene terephthalamide) (PPTA), சீனாவில் அராமிட் 1414 என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு நேரியல் உயர் பாலிமர் ஆகும், அதன் அமைடு பிணைப்புகளில் 85% க்கும் அதிகமானவை நறுமண வளையங்களுடன் நேரடியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளன. வணிக ரீதியாக மிகவும் வெற்றிகரமான பாரா-அராமிட் தயாரிப்புகள் டுபோண்டின் கெவ்லார்® மற்றும் டீஜினின் ட்வாரோன்® ஆகும், அவை உலக சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. இது திரவ படிக பாலிமர் சுழலும் கரைசலைப் பயன்படுத்தி தயாரிக்கப்பட்ட முதல் ஃபைபர் ஆகும், இது உயர் செயல்திறன் கொண்ட செயற்கை இழைகளின் புதிய சகாப்தத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. இயந்திர பண்புகளைப் பொறுத்தவரை, அதன் இழுவிசை வலிமை 3.0–3.6 GPa, மீள் மாடுலஸ் 70–170 GPa மற்றும் இடைவெளியில் 2–4% நீட்சியை அடையலாம். இந்த விதிவிலக்கான பண்புகள் ஆப்டிகல் கேபிள் வலுவூட்டல், பாலிஸ்டிக் பாதுகாப்பு மற்றும் பிற துறைகளில் ஈடுசெய்ய முடியாத நன்மைகளை வழங்குகின்றன.

மெட்டா-அராமிட்

மெட்டா-அராமிட், அல்லது பாலி(எம்-ஃபீனைலீன் ஐசோப்தலமைடு) (PMTA), சீனாவில் அராமிட் 1313 என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு முன்னணி உயர்-வெப்பநிலை-எதிர்ப்பு கரிம இழை ஆகும். அதன் மூலக்கூறு அமைப்பு மெட்டா-ஃபீனைலீன் வளையங்களை இணைக்கும் அமைடு குழுக்களைக் கொண்டுள்ளது, இது ஒரு 3D நெட்வொர்க்கில் வலுவான இடை-மூலக்கூறு ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளால் உறுதிப்படுத்தப்பட்ட ஒரு ஜிக்ஜாக் நேரியல் சங்கிலியை உருவாக்குகிறது. இந்த அமைப்பு இழைக்கு சிறந்த சுடர் தடுப்பு, வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் கதிர்வீச்சு எதிர்ப்பை வழங்குகிறது. ஒரு பொதுவான தயாரிப்பு DuPont இன் Nomex® ஆகும், இது 28–32 இன் வரம்புக்குட்பட்ட ஆக்ஸிஜன் குறியீடு (LOI), சுமார் 275°C கண்ணாடி மாற்ற வெப்பநிலை மற்றும் 200°C க்கு மேல் தொடர்ச்சியான சேவை வெப்பநிலை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, இது தீ-எதிர்ப்பு கேபிள்கள் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை காப்புப் பொருட்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அராமிட் ஃபைபரின் சிறந்த பண்புகள்

அராமிட் ஃபைபர் மிக உயர்ந்த வலிமை, அதிக மாடுலஸ், வெப்ப எதிர்ப்பு, அமிலம் மற்றும் கார எதிர்ப்பு, குறைந்த எடை, காப்பு, வயதான எதிர்ப்பு, நீண்ட ஆயுட்காலம், வேதியியல் நிலைத்தன்மை, எரிப்பு போது உருகிய நீர்த்துளிகள் இல்லாதது மற்றும் நச்சுத்தன்மையற்ற வாயு உமிழ்வுகளை வழங்குகிறது. கேபிள் பயன்பாட்டுக் கண்ணோட்டத்தில், பாரா-அராமிட் வெப்ப எதிர்ப்பில் மெட்டா-அராமிட்டை விட சிறப்பாக செயல்படுகிறது, தொடர்ச்சியான சேவை வெப்பநிலை வரம்பு -196 முதல் 204°C வரை மற்றும் 500°C இல் சிதைவு அல்லது உருகுதல் இல்லை. பாரா-அராமிட்டின் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க பண்புகளில் மிக உயர்ந்த வலிமை, அதிக மாடுலஸ், வெப்ப எதிர்ப்பு, வேதியியல் எதிர்ப்பு மற்றும் குறைந்த அடர்த்தி ஆகியவை அடங்கும். இதன் வலிமை 25 கிராம்/டிடெக்ஸை விட அதிகமாகும்—உயர்தர எஃகு விட 5 முதல் 6 மடங்கு, கண்ணாடியிழையை விட 3 மடங்கு மற்றும் அதிக வலிமை கொண்ட நைலான் தொழில்துறை நூலை விட இரண்டு மடங்கு. இதன் மாடுலஸ் எஃகு அல்லது கண்ணாடியிழையை விட 2-3 மடங்கு மற்றும் அதிக வலிமை கொண்ட நைலானை விட 10 மடங்கு அதிகம். இது எஃகு கம்பியை விட இரண்டு மடங்கு கடினமானது மற்றும் சுமார் 1/5 பங்கு எடை மட்டுமே கொண்டது, இது ஆப்டிகல் கேபிள்கள், நீர்மூழ்கிக் கப்பல் கேபிள்கள் மற்றும் பிற உயர்நிலை கேபிள் வகைகளில் வலுவூட்டலாகப் பயன்படுத்துவதற்கு மிகவும் பொருத்தமானதாக அமைகிறது.

அராமிட் ஃபைபரின் இயந்திர பண்புகள்

மெட்டா-அராமிட் என்பது சாதாரண பாலியஸ்டர், பருத்தி அல்லது நைலான் ஆகியவற்றை விட அதிக உடைக்கும் வலிமை கொண்ட ஒரு நெகிழ்வான பாலிமர் ஆகும். இது அதிக நீட்சி விகிதம், மென்மையான கை உணர்வு, நல்ல சுழலும் தன்மை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் குறுகிய இழைகள் அல்லது மாறுபட்ட டெனியர் இழைகளாக உற்பத்தி செய்யப்படலாம். நிலையான ஜவுளி இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்தி துணிகள் மற்றும் நெய்யப்படாத நூல்களாக இதை சுழற்றலாம் மற்றும் பல்வேறு தொழில்களின் பாதுகாப்பு ஆடைத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய பதப்படுத்தலாம். மின் காப்புப் பொருளில், மெட்டா-அராமிட்டின் சுடர்-தடுப்பு மற்றும் வெப்ப-எதிர்ப்பு பண்புகள் தனித்து நிற்கின்றன. 28 க்கும் அதிகமான LOI உடன், சுடரை விட்டு வெளியேறிய பிறகு அது தொடர்ந்து எரியாது. அதன் சுடர் எதிர்ப்பு அதன் வேதியியல் கட்டமைப்பிற்கு உள்ளார்ந்ததாகும், இது நிரந்தரமாக சுடர்-தடுப்பு-ஆக்குகிறது - கழுவுதல் அல்லது நீண்ட கால பயன்பாடு காரணமாக செயல்திறன் இழப்பை எதிர்க்கும். மெட்டா-அராமிட் சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, 205°C இல் தொடர்ச்சியான பயன்பாடு மற்றும் 205°C க்கும் அதிகமான வெப்பநிலையில் கூட வலிமையை வலுவாக தக்கவைத்துக்கொள்வதன் மூலம். அதன் சிதைவு வெப்பநிலை அதிகமாக உள்ளது, மேலும் இது அதிக வெப்பநிலையில் உருகவோ அல்லது சொட்டவோ இல்லை, 370°C க்கு மேல் கார்பனேற்றம் செய்யத் தொடங்குகிறது. இந்தப் பண்புகள் உயர் வெப்பநிலை அல்லது தீ-எதிர்ப்பு கேபிள்களில் காப்பு மற்றும் வலுவூட்டலுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.

அராமிட் ஃபைபரின் வேதியியல் நிலைத்தன்மை

மெட்டா-அராமிட் பெரும்பாலான இரசாயனங்கள் மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட கனிம அமிலங்களுக்கு சிறந்த எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, இருப்பினும் இது செறிவூட்டப்பட்ட சல்பூரிக் மற்றும் நைட்ரிக் அமிலங்களுக்கு உணர்திறன் கொண்டது. இது அறை வெப்பநிலையில் நல்ல கார எதிர்ப்பையும் கொண்டுள்ளது.

அராமிட் ஃபைபரின் கதிர்வீச்சு எதிர்ப்பு

மெட்டா-அராமிட்டானது விதிவிலக்கான கதிர்வீச்சு எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 1.2×10⁻² W/cm² புற ஊதா ஒளி மற்றும் 1.72×10⁸ ரேடியல் காமா கதிர்களுக்கு நீண்டகால வெளிப்பாட்டின் கீழ், அதன் வலிமை மாறாமல் இருக்கும். இந்த சிறந்த கதிர்வீச்சு எதிர்ப்பு அணு மின் நிலையங்கள் மற்றும் விண்கலங்களில் பயன்படுத்தப்படும் கேபிள்களுக்கு குறிப்பாக பொருத்தமானதாக அமைகிறது.

அராமிட் ஃபைபரின் ஆயுள்

மெட்டா-அராமிட்டானது சிறந்த சிராய்ப்பு மற்றும் வேதியியல் எதிர்ப்பையும் காட்டுகிறது. 100 முறை கழுவிய பின், உள்நாட்டில் தயாரிக்கப்பட்ட மெட்டா-அராமிட்டிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் துணி அதன் அசல் கண்ணீர் வலிமையில் 85% க்கும் அதிகமாக வைத்திருக்கிறது. கேபிள் பயன்பாடுகளில், இந்த நீடித்து உழைக்கும் தன்மை நீண்ட கால இயந்திர மற்றும் மின் செயல்திறன் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.

அராமிட் ஃபைபரின் பயன்பாடுகள்

அராமிட் ஃபைபர் அதன் சிறந்த இயந்திர பண்புகள், உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மை காரணமாக சீனாவின் விண்வெளி, வாகனம், மின் இயந்திரவியல், கட்டுமானம் மற்றும் விளையாட்டுத் தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உயர் செயல்திறன் கொண்ட தொழில்களின் எதிர்கால வளர்ச்சிக்கு இது ஒரு முக்கிய பொருளாகக் கருதப்படுகிறது. குறிப்பாக, தகவல் தொடர்பு ஆப்டிகல் கேபிள்கள், மின் கேபிள்கள், உயர் வெப்பநிலை-எதிர்ப்பு கேபிள்கள், நீர்மூழ்கிக் கப்பல் கேபிள்கள் மற்றும் சிறப்பு கேபிள்கள் ஆகிய துறைகளில் அராமிட் ஈடுசெய்ய முடியாத பங்கை வகிக்கிறது.

விண்வெளி மற்றும் இராணுவத் துறைகள்

அராமிட் ஃபைபர் குறைந்த அடர்த்தி, அதிக வலிமை மற்றும் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. இது ராக்கெட் மோட்டார் உறைகள் மற்றும் பிராட்பேண்ட் ரேடோம் கட்டமைப்புகள் போன்ற விண்வெளி வாகனங்களின் கட்டமைப்பு கூறுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் கலப்பு பொருட்கள் சிறந்த தாக்க எதிர்ப்பு மற்றும் மின்காந்த அலை வெளிப்படைத்தன்மையை வெளிப்படுத்துகின்றன, விமான எடையைக் கணிசமாகக் குறைத்து பாதுகாப்பை மேம்படுத்துகின்றன. பாதுகாப்புத் துறையில், அராமிட் குண்டு துளைக்காத உள்ளாடைகள், தலைக்கவசங்கள் மற்றும் குண்டு வெடிப்பு-எதிர்ப்பு கொள்கலன்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது அடுத்த தலைமுறை இலகுரக இராணுவப் பாதுகாப்பிற்கான முன்னணி பொருளாக அமைகிறது.

கட்டுமானம் மற்றும் போக்குவரத்து துறைகள்

கட்டுமானத் துறையில், அராமிட்டால் இழைகள், அதன் இலகுரக தன்மை, நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு காரணமாக, கட்டமைப்பு வலுவூட்டல் மற்றும் பிரிட்ஜ் கேபிள் அமைப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒழுங்கற்ற கட்டமைப்புகளை வலுப்படுத்துவதில் இது மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும். போக்குவரத்தில், ஆட்டோமொபைல்கள் மற்றும் விமானங்களுக்கான டயர் தண்டு துணிகளில் அராமிட்டைப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அராமிட்டால் வலுவூட்டப்பட்ட டயர்கள் அதிக வலிமை, துளை எதிர்ப்பு, வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் நீண்ட சேவை வாழ்க்கையை வழங்குகின்றன, நவீன அதிவேக வாகனங்கள் மற்றும் விமானங்களின் செயல்திறன் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கின்றன.

மின்சாரம், மின்னணுவியல் மற்றும் கேபிள் தொழில்

அராமிட் ஃபைபர் மின்சாரம், மின்னணுவியல் மற்றும் கம்பி & கேபிள் உற்பத்தித் துறைகளில், குறிப்பாக பின்வரும் பகுதிகளில் முக்கிய பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது:

ஆப்டிகல் கேபிள்களில் இழுவிசை உறுப்பினர்கள்: அதிக இழுவிசை வலிமை மற்றும் மாடுலஸுடன், அராமிட் ஃபைபர் தொடர்பு ஆப்டிகல் கேபிள்களில் இழுவிசை உறுப்பினராக செயல்படுகிறது, பதற்றத்தின் கீழ் மென்மையான ஆப்டிகல் ஃபைபர்களை சிதைவிலிருந்து பாதுகாக்கிறது மற்றும் நிலையான சமிக்ஞை பரிமாற்றத்தை உறுதி செய்கிறது.

கேபிள்களில் வலுவூட்டல்: சிறப்பு கேபிள்கள், நீர்மூழ்கி கேபிள்கள், மின் கேபிள்கள் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை-எதிர்ப்பு கேபிள்களில், அரமிட் பொதுவாக மைய வலுவூட்டல் உறுப்பு அல்லது கவச அடுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உலோக வலுவூட்டல்களுடன் ஒப்பிடும்போது, அரமிட் குறைந்த எடையில் உயர்ந்த வலிமையை வழங்குகிறது, கேபிள் இழுவிசை வலிமை மற்றும் இயந்திர நிலைத்தன்மையை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது.

காப்பு மற்றும் சுடர் தடுப்பு: அராமிட் கலவைகள் சிறந்த மின்கடத்தா மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. அவை கேபிள் காப்பு அடுக்குகள், சுடர் தடுப்பு ஜாக்கெட்டுகள் மற்றும் ஆலசன் இல்லாத குறைந்த புகை உறை ஆகியவற்றில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அராமிட் காகிதம், இன்சுலேடிங் வார்னிஷ் மூலம் செறிவூட்டப்பட்ட பிறகு, உயர் வெப்பநிலை-எதிர்ப்பு மோட்டார்கள் மற்றும் மின்மாற்றிகளில் பயன்படுத்த இயற்கை மைக்காவுடன் இணைக்கப்படுகிறது.

தீ-எதிர்ப்பு மற்றும் ரயில் போக்குவரத்து கேபிள்கள்: அராமிட் ஃபைபரின் உள்ளார்ந்த சுடர் எதிர்ப்பு மற்றும் வெப்ப சகிப்புத்தன்மை, பாதுகாப்பு தரநிலைகள் கடுமையாக இருக்கும் கப்பல் பலகை கேபிள்கள், ரயில் போக்குவரத்து கேபிள்கள் மற்றும் அணுசக்தி தர தீ-எதிர்ப்பு கேபிள்களில் பயன்படுத்த ஏற்றதாக அமைகிறது.

EMC மற்றும் லைட்வெயிட்டிங்: அராமிட்டின் சிறந்த மின்காந்த வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலி, EMI ஷீல்டிங் லேயர்கள், ரேடார் ரேடோம்கள் மற்றும் ஆப்டோ எலக்ட்ரானிக் ஒருங்கிணைப்பு கூறுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது, இது மின்காந்த இணக்கத்தன்மையை மேம்படுத்தவும் அமைப்பின் எடையைக் குறைக்கவும் உதவுகிறது.

பிற பயன்பாடுகள்

அதன் அதிக நறுமண வளைய உள்ளடக்கம் காரணமாக, அராமிட் ஃபைபர் சிறந்த இரசாயன நிலைத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை வழங்குகிறது, இது கடுமையான சூழல்களில் கடல் கயிறுகள், எண்ணெய் துளையிடும் கேபிள்கள் மற்றும் மேல்நிலை டிரான்ஸ்மிஷன் ஆப்டிகல் கேபிள்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. இது பிரீமியம் விளையாட்டு உபகரணங்கள், பாதுகாப்பு கியர் மற்றும் ஆட்டோமொடிவ் பிரேக் பேட்களிலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் சீல் மற்றும் இன்சுலேஷன் பயன்பாடுகள், வெப்ப காப்பு பேனல்கள் மற்றும் பிற சீல் கூறுகளில் அஸ்பெஸ்டாஸுக்கு சுற்றுச்சூழல் நட்பு மாற்றாக அதிகளவில் ஏற்றுக்கொள்ளப்படுகிறது, இது செயல்திறன் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பை உறுதி செய்கிறது.