நான்கு உயர் செயல்திறன் இழைகளில் ஒன்று: அராமிட் இழை

அரோமாடிக் பாலிஅமைடு ஃபைபர் என்பதன் சுருக்கமான அராமிட் ஃபைபர், கார்பன் ஃபைபர், மிக அதிக மூலக்கூறு எடை கொண்ட பாலிஎதிலீன் ஃபைபர் (UHMWPE) மற்றும் பசால்ட் ஃபைபர் ஆகியவற்றுடன், சீனாவில் மேம்பாட்டிற்காக முன்னுரிமை அளிக்கப்பட்ட நான்கு உயர் செயல்திறன் கொண்ட ஃபைபர்களில் ஒன்றாகப் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளது. சாதாரண நைலானைப் போலவே, அராமிட் ஃபைபரும் பாலிஅமைடு ஃபைபர்களின் குடும்பத்தைச் சேர்ந்தது, இதன் முக்கிய மூலக்கூறு சங்கிலியில் அமைடு பிணைப்புகள் உள்ளன. முக்கிய வேறுபாடு பிணைப்பில் உள்ளது: நைலானின் அமைடு பிணைப்புகள் அலிபாடிக் குழுக்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, அதேசமயம் அராமிடின் பிணைப்புகள் பென்சீன் வளையங்களுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த சிறப்பு மூலக்கூறு அமைப்பு, அராமிட் ஃபைபருக்கு மிக அதிக அச்சு வலிமையையும் (>20cN/dtex) மற்றும் மட்டு மதிப்பையும் (>500GPa) அளிக்கிறது, இது உயர்தர கேபிள்களை வலுப்படுத்த விரும்பப்படும் பொருளாக அமைகிறது.

அரமிட் இழையின் வகைகள்

அரமிட் இழைமுக்கியமாக முழுமையான அரோமேட்டிக் பாலிஅமைடு இழைகள் மற்றும் ஹெட்டிரோசைக்ளிக் அரோமேட்டிக் பாலிஅமைடு இழைகளை உள்ளடக்கியது, இவற்றை மேலும் ஆர்த்தோ-அராமிட், பாரா-அராமிட் (PPTA) மற்றும் மெட்டா-அராமிட் (PMTA) என வகைப்படுத்தலாம். இவற்றுள், மெட்டா-அராமிட் மற்றும் பாரா-அராமிட் ஆகியவையே தொழில்மயமாக்கப்பட்டுள்ளன. மூலக்கூறு அமைப்பு கண்ணோட்டத்தில், இவ்விரண்டிற்கும் இடையேயான முக்கிய வேறுபாடு, பென்சீன் வளையத்தில் அமைடு பிணைப்பு இணைக்கப்பட்டுள்ள கார்பன் அணுவின் நிலையில் உள்ளது. இந்த கட்டமைப்பு வேறுபாடு, இயந்திரவியல் பண்புகள் மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மையில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.

பாரா-அராமிட்

பாரா-அராமிட், அல்லது பாலி(பி-ஃபினைலீன் டெரெப்தாலமைடு) (PPTA), சீனாவில் அராமிட் 1414 என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இது 85%-க்கும் மேற்பட்ட அமைடு பிணைப்புகளை அரோமேட்டிக் வளையங்களுடன் நேரடியாக இணைத்துள்ள ஒரு நேரியல் உயர் பாலிமர் ஆகும். வணிகரீதியாக மிகவும் வெற்றிகரமான பாரா-அராமிட் தயாரிப்புகளான டூபாண்டின் கெவ்லர்® மற்றும் டெய்ஜினின் ட்வாரான்® ஆகியவை உலகளாவிய சந்தையில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன. திரவப் படிக பாலிமர் நூற்புக் கரைசலைப் பயன்படுத்தி உற்பத்தி செய்யப்பட்ட முதல் இழை இதுவாகும், இது உயர் செயல்திறன் கொண்ட செயற்கை இழைகளின் ஒரு புதிய சகாப்தத்தைத் தொடங்கி வைத்தது. இயந்திரவியல் பண்புகளைப் பொறுத்தவரை, இதன் இழுவிசை வலிமை 3.0–3.6 GPa வரையிலும், மீள் குணகம் 70–170 GPa வரையிலும், மற்றும் முறிவு நீட்சி 2–4% வரையிலும் இருக்கும். இந்த விதிவிலக்கான பண்புகள், ஒளிக் கம்பிவட வலுவூட்டல், எறிபொருள் பாதுகாப்பு மற்றும் பிற துறைகளில் இதற்கு ஈடு இணையற்ற நன்மைகளை அளிக்கின்றன.

மெட்டா-அரமிட்

மெட்டா-அராமிட், அல்லது பாலி(எம்-ஃபினைலீன் ஐசோஃப்தாலமைடு) (PMTA), சீனாவில் அராமிட் 1313 என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு முன்னணி உயர்-வெப்பநிலை-எதிர்ப்பு கரிம இழையாகும். இதன் மூலக்கூறு அமைப்பானது, மெட்டா-ஃபினைலீன் வளையங்களை இணைக்கும் அமைடு குழுக்களைக் கொண்டுள்ளது. இது ஒரு முப்பரிமாண வலையமைப்பில், வலுவான மூலக்கூறிடை ஹைட்ரஜன் பிணைப்புகளால் நிலைப்படுத்தப்பட்ட ஒரு நெளிவு-நெளிவு நேரியல் சங்கிலியை உருவாக்குகிறது. இந்த அமைப்பு, இழைக்கு சிறந்த தீத்தடுப்புத் தன்மை, வெப்ப நிலைத்தன்மை மற்றும் கதிர்வீச்சு எதிர்ப்புத் திறனை வழங்குகிறது. இதன் ஒரு பொதுவான தயாரிப்பு டூபாண்டின் நோமெக்ஸ்® ஆகும். இது 28–32 என்ற வரம்பு ஆக்சிஜன் குறியீட்டையும் (LOI), சுமார் 275°C கண்ணாடி நிலைமாற்ற வெப்பநிலையையும், 200°C-க்கு மேற்பட்ட தொடர்ச்சியான சேவை வெப்பநிலையையும் கொண்டிருப்பதால், தீத்தடுப்பு கேபிள்கள் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை காப்புப் பொருட்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

அரமிட் இழையின் சிறப்பான பண்புகள்

அராமிட் இழை, மிக அதிக வலிமை, உயர் மட்டு, வெப்ப எதிர்ப்பு, அமிலம் மற்றும் கார எதிர்ப்பு, குறைந்த எடை, மின்காப்பு, காலப்போக்கில் ஏற்படும் சிதைவைத் தடுக்கும் தன்மை, நீண்ட ஆயுட்காலம், வேதியியல் நிலைத்தன்மை, எரிதலின் போது உருகிய துளிகள் உருவாகாத தன்மை மற்றும் நச்சுத்தன்மையற்ற வாயு வெளியேற்றம் போன்ற பண்புகளை வழங்குகிறது. கேபிள் பயன்பாட்டுக் கண்ணோட்டத்தில், பாரா-அராமிட், மெட்டா-அராமிடை விட வெப்ப எதிர்ப்பில் சிறந்து விளங்குகிறது. இது -196 முதல் 204°C வரையிலான தொடர்ச்சியான சேவை வெப்பநிலை வரம்பைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் 500°C வெப்பநிலையில் சிதைவடைவதோ அல்லது உருகுவதோ இல்லை. பாரா-அராமிடின் மிக முக்கியமான பண்புகளில் மிக அதிக வலிமை, உயர் மட்டு, வெப்ப எதிர்ப்பு, வேதியியல் எதிர்ப்பு மற்றும் குறைந்த அடர்த்தி ஆகியவை அடங்கும். இதன் வலிமை 25 g/dtex-ஐத் தாண்டுகிறது—இது உயர்தர எஃகை விட 5 முதல் 6 மடங்கு, ஃபைபர்கிளாஸை விட 3 மடங்கு மற்றும் உயர் வலிமை கொண்ட நைலான் தொழில்துறை நூலை விட இரண்டு மடங்கு அதிகம். இதன் மட்டு, எஃகு அல்லது ஃபைபர்கிளாஸை விட 2–3 மடங்கும், உயர் வலிமை கொண்ட நைலானை விட 10 மடங்கும் அதிகமாகும். இது எஃகு கம்பியை விட இரண்டு மடங்கு கடினமானது மற்றும் அதன் எடையில் சுமார் 1/5 பங்கு மட்டுமே உள்ளது. இதனால், ஒளியியல் கேபிள்கள், கடலடி கேபிள்கள் மற்றும் பிற உயர்தர கேபிள் வகைகளில் வலுவூட்டலாகப் பயன்படுத்த இது மிகவும் பொருத்தமானதாக அமைகிறது.

அரமிட் இழையின் இயந்திர பண்புகள்

மெட்டா-அராமிட் என்பது சாதாரண பாலியஸ்டர், பருத்தி அல்லது நைலானை விட அதிக முறிவு வலிமையைக் கொண்ட ஒரு நெகிழ்வான பாலிமர் ஆகும். இது அதிக நீட்சி விகிதம், மென்மையான தொடு உணர்வு, நல்ல நூற்புத் திறன் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் இதை மாறுபட்ட டெனியர் கொண்ட குறுகிய இழைகளாகவோ அல்லது இழைகளாகவோ உற்பத்தி செய்ய முடியும். வழக்கமான ஜவுளி இயந்திரங்களைப் பயன்படுத்தி இதைத் துணிகளாகவும் நெய்யப்படாத துணிகளாகவும் நூற்கலாம், மேலும் பல்வேறு தொழில்களின் பாதுகாப்பு ஆடைத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் வகையில் இதைச் செயலாக்கலாம். மின் காப்புத் துறையில், மெட்டா-அராமிடின் தீத்தடுப்பு மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்புப் பண்புகள் தனித்து நிற்கின்றன. 28-க்கும் அதிகமான LOI (நீட்சி வரம்பு) இருப்பதால், தீயிலிருந்து விலகிய பிறகு இது தொடர்ந்து எரியாது. இதன் தீத்தடுப்புத் திறன் அதன் வேதியியல் அமைப்பிலேயே உள்ளார்ந்ததாக உள்ளது, இது நிரந்தரமாகத் தீத்தடுப்புத் தன்மையுடையதாக ஆக்குகிறது—அதாவது, துவைப்பதாலோ அல்லது நீண்ட காலப் பயன்பாட்டாலோ ஏற்படும் செயல்திறன் இழப்பை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டது. மெட்டா-அராமிட் சிறந்த வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது; 205°C வெப்பநிலையில் தொடர்ச்சியாகப் பயன்படுத்தலாம், மேலும் 205°C-க்கு மேற்பட்ட வெப்பநிலையிலும் கூட அதன் வலிமையை வலுவாகத் தக்க வைத்துக் கொள்ளும். இதன் சிதைவு வெப்பநிலை அதிகமாகும், மேலும் இது அதிக வெப்பநிலையில் உருகவோ அல்லது உருகி வடியவோ செய்யாது, 370°C-க்கு மேல் மட்டுமே கரியமயமாக மாறத் தொடங்கும். இந்தப் பண்புகள், உயர் வெப்பநிலை அல்லது தீத்தடுப்பு கேபிள்களில் மின்காப்பு மற்றும் வலுவூட்டலுக்கு இதை மிகவும் உகந்ததாக ஆக்குகின்றன.

அரமிட் இழையின் வேதியியல் நிலைத்தன்மை

மெட்டா-அராமிட் பெரும்பாலான வேதிப்பொருட்கள் மற்றும் அடர் கனிம அமிலங்களுக்கு சிறந்த எதிர்ப்புத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, இருப்பினும் இது அடர் கந்தக மற்றும் நைட்ரிக் அமிலங்களுக்கு உணர்திறன் கொண்டது. மேலும், இது அறை வெப்பநிலையில் நல்ல கார எதிர்ப்புத்திறனையும் கொண்டுள்ளது.

அராமிட் இழையின் கதிர்வீச்சு எதிர்ப்புத்திறன்

மெட்டா-அராமிட் விதிவிலக்கான கதிர்வீச்சு எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது. உதாரணமாக, 1.2×10⁻² W/cm² புற ஊதா ஒளி மற்றும் 1.72×10⁸ rad காமா கதிர்களுக்கு நீண்ட நேரம் வெளிப்படும்போதும், அதன் வலிமை மாறாமல் உள்ளது. இந்த மிகச்சிறந்த கதிர்வீச்சு எதிர்ப்புத்திறன், அணுமின் நிலையங்கள் மற்றும் விண்வெளிக்கலங்களில் பயன்படுத்தப்படும் கேபிள்களுக்கு இதனை மிகவும் பொருத்தமானதாக ஆக்குகிறது.

அரமிட் இழையின் நீடித்துழைக்கும் தன்மை

மெட்டா-அரமிட் சிறந்த உராய்வு மற்றும் இரசாயன எதிர்ப்பையும் வெளிப்படுத்துகிறது. 100 முறை துவைத்த பிறகு, உள்நாட்டில் தயாரிக்கப்பட்ட மெட்டா-அரமிட்டினால் ஆன துணி, அதன் அசல் கிழிவு வலிமையில் 85%-க்கும் அதிகமானதைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது. கேபிள் பயன்பாடுகளில், இந்த நீடித்துழைக்கும் தன்மையானது நீண்ட கால இயந்திர மற்றும் மின் செயல்திறன் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.

அரமிட் இழையின் பயன்பாடுகள்

அராமிட் இழை அதன் சிறந்த இயந்திரப் பண்புகள், உயர்-வெப்பநிலை எதிர்ப்பு மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மை காரணமாக சீனாவின் விண்வெளி, தானியங்கி, மின் இயந்திரவியல், கட்டுமானம் மற்றும் விளையாட்டுத் தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது உயர் செயல்திறன் கொண்ட தொழில்களின் எதிர்கால வளர்ச்சிக்கு ஒரு முக்கியப் பொருளாகக் கருதப்படுகிறது. குறிப்பாக, தகவல் தொடர்பு ஒளிக் கேபிள்கள், மின்சார கேபிள்கள், உயர்-வெப்பநிலை எதிர்ப்பு கேபிள்கள், நீர்மூழ்கிக் கேபிள்கள் மற்றும் சிறப்பு கேபிள்கள் போன்ற துறைகளில் அராமிட் ஒரு ஈடு இணையற்ற பங்கை வகிக்கிறது.

விண்வெளி மற்றும் இராணுவத் துறைகள்

அராமிட் இழை குறைந்த அடர்த்தி, அதிக வலிமை மற்றும் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறனைக் கொண்டுள்ளது. இது ராக்கெட் மோட்டார் உறைகள் மற்றும் அகலப்பட்டை ரேடோம் கட்டமைப்புகள் போன்ற விண்வெளி வாகனங்களின் கட்டமைப்பு பாகங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதன் கலவைப் பொருட்கள் சிறந்த தாக்க எதிர்ப்புத் திறனையும் மின்காந்த அலை ஊடுருவலையும் வெளிப்படுத்துவதால், விமானத்தின் எடையைக் கணிசமாகக் குறைத்து பாதுகாப்பை மேம்படுத்துகின்றன. பாதுகாப்புத் துறையில், அராமிட் குண்டு துளைக்காத கவசங்கள், தலைக்கவசங்கள் மற்றும் வெடிப்புத் தடுப்புக் கொள்கலன்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது அடுத்த தலைமுறை இலகுரக இராணுவப் பாதுகாப்பிற்கான ஒரு முன்னணிப் பொருளாக விளங்குகிறது.

கட்டுமானம் மற்றும் போக்குவரத்துத் துறைகள்

கட்டுமானத் துறையில், அரமிட் இழையானது அதன் குறைந்த எடை, நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறன் காரணமாக, கட்டமைப்பு வலுவூட்டல் மற்றும் பாலக் கம்பி அமைப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது குறிப்பாக ஒழுங்கற்ற கட்டமைப்புகளை வலுவூட்டுவதில் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது. போக்குவரத்தில், அரமிட் ஆனது தானியங்கி வாகனங்கள் மற்றும் விமானங்களுக்கான டயர் கார்டு துணிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அரமிட் வலுவூட்டப்பட்ட டயர்கள் அதிக வலிமை, பஞ்சர் எதிர்ப்புத் திறன், வெப்ப எதிர்ப்புத் திறன் மற்றும் நீண்ட ஆயுட்காலம் ஆகியவற்றை வழங்கி, நவீன அதிவேக வாகனங்கள் மற்றும் விமானங்களின் செயல்திறன் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கின்றன.

மின்சாரம், மின்னணுவியல் மற்றும் கேபிள் தொழில்

அராமிட் ஃபைபர், மின்சாரம், மின்னணுவியல் மற்றும் கம்பி & கேபிள் உற்பத்தித் துறைகளில், குறிப்பாகப் பின்வரும் பகுதிகளில், மிக முக்கியப் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது:

ஒளியிழை வடங்களில் உள்ள இழுவிசை உறுப்புகள்: உயர் இழுவிசை வலிமை மற்றும் மட்டு ஆகியவற்றைக் கொண்ட அரமைடு இழை, தகவல் தொடர்பு ஒளியிழை வடங்களில் இழுவிசை உறுப்பாகச் செயல்பட்டு, மென்மையான ஒளியிழைகளை இழுவிசையின் கீழ் ஏற்படும் உருக்குலைவிலிருந்து பாதுகாத்து, நிலையான சமிக்ஞைப் பரிமாற்றத்தை உறுதி செய்கிறது.

கேபிள்களில் வலுவூட்டல்: சிறப்பு வகை கேபிள்கள், நீர்மூழ்கிக் கேபிள்கள், மின்சார கேபிள்கள் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை தாங்கும் கேபிள்களில், அரமிட் பொதுவாக ஒரு மைய வலுவூட்டல் உறுப்பாக அல்லது கவச அடுக்காகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உலோக வலுவூட்டல்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​அரமிட் குறைந்த எடையில் சிறந்த வலிமையை அளித்து, கேபிளின் இழுவிசை வலிமையையும் இயந்திர நிலைத்தன்மையையும் பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது.

மின்காப்பு மற்றும் தீத்தடுப்பு: அரமைடு கலவைகள் சிறந்த மின்காப்பு மற்றும் வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன. அவை கேபிள் மின்காப்பு அடுக்குகள், தீத்தடுப்பு உறைகள் மற்றும் ஹாலஜன் இல்லாத குறைந்த புகையை வெளியிடும் உறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அரமைடு தாள், மின்காப்பு வார்னிஷ் கொண்டு செறிவூட்டப்பட்ட பிறகு, உயர்-வெப்பநிலை-எதிர்ப்பு மோட்டார்கள் மற்றும் மின்மாற்றிகளில் பயன்படுத்துவதற்காக இயற்கை மைக்காவுடன் இணைக்கப்படுகிறது.

தீயெதிர்ப்பு மற்றும் இரயில் போக்குவரத்து கேபிள்கள்: அரமிட் ஃபைபரின் உள்ளார்ந்த தீயெதிர்ப்பு மற்றும் வெப்பத் தாங்கும் திறன், கடுமையான பாதுகாப்புத் தரநிலைகள் உள்ள கப்பல் கேபிள்கள், இரயில் போக்குவரத்து கேபிள்கள் மற்றும் அணுசக்தித் தரத்திலான தீயெதிர்ப்பு கேபிள்களில் பயன்படுத்துவதற்கு அதனை மிகவும் உகந்ததாக ஆக்குகிறது.

மின்காந்த இணக்கத்தன்மை மற்றும் எடை குறைப்பு: அரமிடின் சிறந்த மின்காந்த ஊடுருவல் மற்றும் குறைந்த மின்காப்பு மாறிலி ஆகியவை, மின்காந்த குறுக்கீட்டுத் தடுப்பு (EMI) கவச அடுக்குகள், ரேடார் ரேடோம்ஸ் மற்றும் ஒளியியல்-மின்னணு ஒருங்கிணைப்புக் கூறுகளுக்கு இதனைப் பொருத்தமானதாக ஆக்குகின்றன. மேலும், இது மின்காந்த இணக்கத்தன்மையை மேம்படுத்தவும் அமைப்பின் எடையைக் குறைக்கவும் உதவுகிறது.

பிற பயன்பாடுகள்

அதன் அதிக அரோமேட்டிக் வளைய உள்ளடக்கம் காரணமாக, அரமைடு இழை சிறந்த வேதியியல் நிலைத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை வழங்குகிறது. இதனால், இது கடுமையான சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படும் கடல் கயிறுகள், எண்ணெய் துளையிடும் கேபிள்கள் மற்றும் மேல்நிலை ஒளி பரிமாற்ற கேபிள்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. மேலும் இது உயர்தர விளையாட்டு உபகரணங்கள், பாதுகாப்பு கவசங்கள் மற்றும் வாகன பிரேக் பேட்களிலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அத்துடன், செயல்திறன் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு ஆகிய இரண்டையும் உறுதிசெய்யும் வகையில், சீலிங் மற்றும் இன்சுலேஷன் பயன்பாடுகள், வெப்பக் காப்புப் பலகைகள் மற்றும் பிற சீலிங் பாகங்களில் கல்நாரிற்கு ஒரு சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மாற்றாக இது அதிகளவில் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டு வருகிறது.