ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත තන්තු හතරෙන් එකක්: ඇරමිඩ් තන්තු

ඇරෝමැටික පොලිමයිඩ් තන්තු සඳහා කෙටියෙන් හඳුන්වන ඇරමිඩ් තන්තු, කාබන් තන්තු, අතිශය ඉහළ අණුක බර පොලිඑතිලීන් තන්තු (UHMWPE) සහ බැසල්ට් තන්තු සමඟ චීනයේ සංවර්ධනය සඳහා ප්‍රමුඛත්වය දී ඇති ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත තන්තු හතර අතර ලැයිස්තුගත කර ඇත. සාමාන්‍ය නයිලෝන් මෙන්, ඇරමිඩ් තන්තු ප්‍රධාන අණුක දාමයේ ඇමයිඩ් බන්ධන සහිත පොලිමයිඩ් තන්තු පවුලට අයත් වේ. ප්‍රධාන වෙනස පවතින්නේ බන්ධනය තුළ ය: නයිලෝන්හි ඇමයිඩ් බන්ධන ඇලිෆැටික් කාණ්ඩවලට සම්බන්ධ වන අතර ඇරමිඩ් බෙන්සීන් මුදු සමඟ සංයුක්ත වේ. මෙම විශේෂ අණුක ව්‍යුහය ඇරමිඩ් තන්තු අතිශයින් ඉහළ අක්ෂීය ශක්තියක් (>20cN/dtex) සහ මොඩියුලස් (>500GPa) ලබා දෙන අතර එය ඉහළ අන්ත කේබල් ශක්තිමත් කිරීම සඳහා වඩාත් කැමති ද්‍රව්‍යය බවට පත් කරයි.

ඇරමිඩ් තන්තු වර්ග

ඇරමිඩ් තන්තුප්‍රධාන වශයෙන් සම්පූර්ණයෙන්ම ඇරෝමැටික පොලිමයිඩ් තන්තු සහ විෂම චක්‍රීය ඇරෝමැටික පොලිමයිඩ් තන්තු ඇතුළත් වන අතර ඒවා තවදුරටත් ඕතෝ-ඇරමිඩ්, පැරා-ඇරමිඩ් (PPTA) සහ මෙටා-ඇරමිඩ් (PMTA) ලෙස වර්ගීකරණය කළ හැකිය. මේවා අතර, මෙටා-ඇරමිඩ් සහ පැරා-ඇරමිඩ් කාර්මිකකරණය කර ඇති ඒවා වේ. අණුක ව්‍යුහ දෘෂ්ටිකෝණයකින්, මෙම දෙක අතර ප්‍රධාන වෙනස පවතින්නේ ඇමයිඩ් බන්ධනය සම්බන්ධ කර ඇති බෙන්සීන් වළල්ලේ කාබන් පරමාණුවේ පිහිටීම තුළ ය. මෙම ව්‍යුහාත්මක වෙනස යාන්ත්‍රික ගුණාංග සහ තාප ස්ථායිතාවයේ සැලකිය යුතු වෙනස්කම් වලට තුඩු දෙයි.

පැරා-අරමිඩ්

පැරා-අරමිඩ්, හෝ පොලි(p-ෆීනයිලීන් ටෙරෙෆ්තලමයිඩ්) (PPTA), චීනයේ ඇරමිඩ් 1414 ලෙසද හැඳින්වේ, එහි ඇමයිඩ් බන්ධන වලින් 85% කට වඩා සෘජුවම ඇරෝමැටික මුදු සමඟ සම්බන්ධ වී ඇති රේඛීය ඉහළ බහු අවයවයකි. වඩාත්ම වාණිජමය වශයෙන් සාර්ථක පැරා-අරමිඩ් නිෂ්පාදන වන්නේ ගෝලීය වෙළඳපොළ ආධිපත්‍යය දරන ඩූපොන්ට් හි කෙව්ලර්® සහ ටෙයිජින්ස් ට්වාරොන්® ය. එය ද්‍රව ස්ඵටිකරූපී පොලිමර් භ්‍රමණ ද්‍රාවණයක් භාවිතයෙන් නිෂ්පාදනය කරන ලද පළමු තන්තු වන අතර එය ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත කෘතිම තන්තු වල නව යුගයක් උදා කරයි. යාන්ත්‍රික ගුණාංග අනුව, එහි ආතන්ය ශක්තිය 3.0–3.6 GPa, ප්‍රත්‍යාස්ථතා මාපාංකය 70–170 GPa සහ විවේකයේදී 2–4% දක්වා දිගු විය හැකිය. මෙම සුවිශේෂී ලක්ෂණ එයට දෘශ්‍ය කේබල් ශක්තිමත් කිරීම, බැලස්ටික් ආරක්ෂාව සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්‍රවල ප්‍රතිස්ථාපනය කළ නොහැකි වාසි ලබා දෙයි.

මෙටා-ඇරමිඩ්

මෙටා-අරමිඩ්, හෝ පොලි(m-ෆීනයිලීන් අයිසොෆ්තලමයිඩ්) (PMTA), චීනයේ ඇරමිඩ් 1313 ලෙසද හැඳින්වේ, එය ප්‍රමුඛ පෙළේ ඉහළ-උෂ්ණත්ව-ප්‍රතිරෝධී කාබනික තන්තු වර්ගයකි. එහි අණුක ව්‍යුහය මෙටා-ෆීනයිලීන් මුදු සම්බන්ධ කරන ඇමයිඩ් කණ්ඩායම් වලින් සමන්විත වන අතර, ත්‍රිමාණ ජාලයක ශක්තිමත් අන්තර් අණුක හයිඩ්‍රජන් බන්ධන මගින් ස්ථාවර කරන ලද සිග්සැග් රේඛීය දාමයක් සාදයි. මෙම ව්‍යුහය තන්තු වලට විශිෂ්ට ගිනි ප්‍රතිරෝධය, තාප ස්ථායිතාව සහ විකිරණ ප්‍රතිරෝධය ලබා දෙයි. සාමාන්‍ය නිෂ්පාදනයක් වන්නේ 28-32 සීමිත ඔක්සිජන් දර්ශකය (LOI), 275°C පමණ වීදුරු සංක්‍රාන්ති උෂ්ණත්වය සහ 200°C ට වැඩි අඛණ්ඩ සේවා උෂ්ණත්වයක් සහිත DuPont හි Nomex® වන අතර එය ගිනි-ප්‍රතිරෝධී කේබල් සහ ඉහළ-උෂ්ණත්ව පරිවාරක ද්‍රව්‍යවල බහුලව භාවිතා වේ.

ඇරමිඩ් තන්තු වල කැපී පෙනෙන ගුණාංග

ඇරමිඩ් තන්තු අතිශය ඉහළ ශක්තියක්, ඉහළ මාපාංකයක්, තාප ප්‍රතිරෝධයක්, අම්ල සහ ක්ෂාර ප්‍රතිරෝධයක්, අඩු බරක්, පරිවරණයක්, වයස්ගත වීමේ ප්‍රතිරෝධයක්, දිගු ජීවන චක්‍රයක්, රසායනික ස්ථායිතාවයක්, දහනය කිරීමේදී උණු කළ බිංදු නොමැති වීම සහ විෂ නොවන වායු විමෝචනයක් ලබා දෙයි. කේබල් යෙදීමේ දෘෂ්ටිකෝණයකින්, පැරා-අරමිඩ් තාප ප්‍රතිරෝධයෙන් මෙටා-අරමිඩ් අභිබවා යයි, අඛණ්ඩ සේවා උෂ්ණත්ව පරාසය -196 සිට 204°C දක්වා සහ 500°C දී වියෝජනය හෝ දියවීමක් සිදු නොවේ. පැරා-අරමිඩ් හි වඩාත්ම කැපී පෙනෙන ගුණාංග අතර අතිශය ඉහළ ශක්තිය, ඉහළ මාපාංකය, තාප ප්‍රතිරෝධය, රසායනික ප්‍රතිරෝධය සහ අඩු ඝනත්වය ඇතුළත් වේ. එහි ශක්තිය 25 g/dtex ඉක්මවයි—උසස් තත්ත්වයේ වානේ මෙන් 5 සිට 6 ගුණයක්, ෆයිබර්ග්ලාස් මෙන් 3 ගුණයක් සහ ඉහළ ශක්තියක් සහිත නයිලෝන් කාර්මික නූල් මෙන් දෙගුණයක්. එහි මාපාංකය වානේ හෝ ෆයිබර්ග්ලාස් මෙන් 2-3 ගුණයක් සහ ඉහළ ශක්තියක් සහිත නයිලෝන් මෙන් 10 ගුණයක් වේ. එය වානේ කම්බි මෙන් දෙගුණයක් දැඩි වන අතර බරින් 1/5 ක් පමණ වැඩි බැවින්, දෘශ්‍ය කේබල්, සබ්මැරීන් කේබල් සහ අනෙකුත් ඉහළ මට්ටමේ කේබල් වර්ගවල ශක්තිමත් කිරීමක් ලෙස භාවිතා කිරීමට විශේෂයෙන් සුදුසු වේ.

ඇරමිඩ් තන්තු වල යාන්ත්‍රික ගුණාංග

මෙටා-අරමිඩ් යනු සාමාන්‍ය පොලියෙස්ටර්, කපු හෝ නයිලෝන් වලට වඩා වැඩි බිඳීමේ ශක්තියක් සහිත නම්‍යශීලී බහු අවයවයකි. එය ඉහළ දිගු කිරීමේ අනුපාතයක්, මෘදු අත් හැඟීමක්, හොඳ භ්‍රමණ හැකියාවක් ඇති අතර විවිධ ඩෙනියර් වල කෙටි කෙඳි හෝ සූතිකා බවට නිපදවිය හැකිය. එය සම්මත රෙදිපිළි යන්ත්‍රෝපකරණ භාවිතයෙන් රෙදි සහ වියන ලද නොවන රෙදි වලට කරකැවිය හැකි අතර විවිධ කර්මාන්තවල ආරක්ෂිත ඇඳුම් අවශ්‍යතා සපුරාලීම සඳහා සැකසිය හැකිය. විද්‍යුත් පරිවාරකයේදී, මෙටා-අරමිඩ් හි ගිනි-ප්‍රතිරෝධක සහ තාප-ප්‍රතිරෝධී ගුණාංග කැපී පෙනේ. 28 ට වඩා වැඩි LOI සමඟ, එය දැල්ලෙන් ඉවත් වූ පසු එය දිගටම දැවී නොයනු ඇත. එහි දැල්ල ප්‍රතිරෝධය එහි රසායනික ව්‍යුහයට ආවේණික වන අතර, එය ස්ථිරවම ගිනි-ප්‍රතිරෝධක කරයි - සේදීම හෝ දිගු කාලීන භාවිතය හේතුවෙන් කාර්ය සාධන අලාභයට ප්‍රතිරෝධී වේ. මෙටා-අරමිඩ් 205°C හි අඛණ්ඩ භාවිතය සහ 205°C ට වැඩි උෂ්ණත්වවලදී පවා ශක්තිමත් ශක්තියක් රඳවා තබා ගැනීම සමඟ විශිෂ්ට තාප ස්ථායිතාවයක් ඇත. එහි වියෝජන උෂ්ණත්වය ඉහළ මට්ටමක පවතින අතර, එය ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී දිය නොවේ හෝ බිංදු නොවේ, 370°C ට වඩා කාබනීකරණය වීමට පටන් ගනී. මෙම ගුණාංග නිසා එය ඉහළ උෂ්ණත්ව හෝ ගිනි-ප්‍රතිරෝධී කේබල්වල පරිවරණය සහ ශක්තිමත් කිරීම සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.

ඇරමිඩ් තන්තු වල රසායනික ස්ථායිතාව

මෙටා-අරමිඩ් බොහෝ රසායනික ද්‍රව්‍ය සහ සාන්ද්‍රිත අකාබනික අම්ල වලට විශිෂ්ට ප්‍රතිරෝධයක් දක්වයි, නමුත් එය සාන්ද්‍රිත සල්ෆියුරික් සහ නයිට්‍රික් අම්ල වලට සංවේදී වේ. කාමර උෂ්ණත්වයේ දී එය හොඳ ක්ෂාර ප්‍රතිරෝධයක් ද ඇත.

ඇරමිඩ් තන්තු වල විකිරණ ප්‍රතිරෝධය

මෙටා-අරමිඩ් සුවිශේෂී විකිරණ ප්‍රතිරෝධයක් පෙන්නුම් කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, 1.2×10⁻² W/cm² පාරජම්බුල කිරණ සහ 1.72×10⁸ රැඩ් ගැමා කිරණවලට දීර්ඝ කාලයක් නිරාවරණය වීමේදී, එහි ශක්තිය නොවෙනස්ව පවතී. මෙම කැපී පෙනෙන විකිරණ ප්‍රතිරෝධය එය න්‍යෂ්ටික බලාගාරවල සහ අභ්‍යවකාශ යානාවල භාවිතා කරන කේබල් සඳහා විශේෂයෙන් සුදුසු කරයි.

ඇරමිඩ් තන්තු වල කල්පැවැත්ම

මෙටා-අරමිඩ් විශිෂ්ට සීරීම් සහ රසායනික ප්‍රතිරෝධයක් ද පෙන්නුම් කරයි. 100 වතාවක් සේදීමෙන් පසු, දේශීයව නිපදවන ලද මෙටා-අරමිඩ් වලින් සාදන ලද රෙදි එහි මුල් කඳුළු ශක්තියෙන් 85% කට වඩා රඳවා ගනී. කේබල් යෙදීම් වලදී, මෙම කල්පැවැත්ම දිගුකාලීන යාන්ත්‍රික සහ විද්‍යුත් කාර්ය සාධන ස්ථායිතාව සහතික කරයි.

ඇරමිඩ් ෆයිබර් වල යෙදුම්

එහි විශිෂ්ට යාන්ත්‍රික ගුණාංග, ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය සහ රසායනික ස්ථායිතාව හේතුවෙන් චීනයේ අභ්‍යවකාශ, මෝටර් රථ, විද්‍යුත් යාන්ත්‍රික, ඉදිකිරීම් සහ ක්‍රීඩා කර්මාන්තවල ඇරමිඩ් තන්තු බහුලව භාවිතා වේ. එය ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත කර්මාන්තවල අනාගත සංවර්ධනය සඳහා ප්‍රධාන ද්‍රව්‍යයක් ලෙස සැලකේ. විශේෂයෙන්, සන්නිවේදන දෘශ්‍ය කේබල්, බල කේබල්, ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධී කේබල්, සබ්මැරීන් කේබල් සහ විශේෂිත කේබල් යන ක්ෂේත්‍රවල ඇරමිඩ් ප්‍රතිස්ථාපනය කළ නොහැකි කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.

අභ්‍යවකාශ සහ හමුදා ක්ෂේත්‍ර

ඇරමිඩ් තන්තු වල අඩු ඝනත්වය, ඉහළ ශක්තිය සහ විශිෂ්ට විඛාදන ප්‍රතිරෝධය ඇත. එය රොකට් මෝටර් ආවරණ සහ බ්‍රෝඩ්බෑන්ඩ් රේඩෝම් ව්‍යුහයන් වැනි අභ්‍යවකාශ වාහනවල ව්‍යුහාත්මක සංරචකවල බහුලව භාවිතා වේ. එහි සංයුක්ත ද්‍රව්‍ය විශිෂ්ට බලපෑම් ප්‍රතිරෝධයක් සහ විද්‍යුත් චුම්භක තරංග විනිවිදභාවයක් පෙන්නුම් කරයි, ගුවන් යානා බර සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරන අතර ආරක්ෂාව වැඩි කරයි. ආරක්ෂක අංශයේ, ඇරමිඩ් වෙඩි නොවදින කබා, හිස්වැසුම් සහ පිපිරුම්-ප්‍රතිරෝධී බහාලුම්වල භාවිතා වන අතර, එය ඊළඟ පරම්පරාවේ සැහැල්ලු හමුදා ආරක්ෂාව සඳහා ප්‍රමුඛ ද්‍රව්‍යයක් බවට පත් කරයි.

ඉදිකිරීම් සහ ප්‍රවාහන ක්ෂේත්‍ර

ඉදිකිරීම් කර්මාන්තයේ දී, එහි සැහැල්ලු බව, නම්‍යශීලී බව සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය හේතුවෙන් ව්‍යුහාත්මක ශක්තිමත් කිරීම සහ පාලම් කේබල් පද්ධති සඳහා ඇරමිඩ් තන්තු භාවිතා වේ. එය අක්‍රමවත් ව්‍යුහයන් ශක්තිමත් කිරීමේදී විශේෂයෙන් ඵලදායී වේ. ප්‍රවාහනයේදී, මෝටර් රථ සහ ගුවන් යානා සඳහා ටයර් ලණු රෙදි වල ඇරමිඩ් යොදනු ලැබේ. ඇරමිඩ්-ශක්තිමත් කරන ලද ටයර් නවීන අධිවේගී වාහන සහ ගුවන් යානා වල කාර්ය සාධන ඉල්ලීම් සපුරාලමින් ඉහළ ශක්තියක්, සිදුරු ප්‍රතිරෝධයක්, තාප ප්‍රතිරෝධයක් සහ දිගු සේවා කාලයක් ලබා දෙයි.

විදුලි, ඉලෙක්ට්‍රොනික සහ කේබල් කර්මාන්තය

ඇරමිඩ් තන්තු විශේෂයෙන් පහත සඳහන් ක්ෂේත්‍රවල විදුලි, ඉලෙක්ට්‍රොනික සහ වයර් සහ කේබල් නිෂ්පාදන අංශවල කැපී පෙනෙන යෙදුම් ඇත:

දෘශ්‍ය කේබල් වල ආතන්ය සාමාජිකයන්: ඉහළ ආතන්ය ශක්තියක් සහ මාපාංකයක් සහිත ඇරමිඩ් තන්තු, සන්නිවේදන දෘශ්‍ය කේබල් වල ආතන්ය සාමාජිකයෙකු ලෙස ක්‍රියා කරයි, ආතතිය යටතේ සියුම් දෘශ්‍ය තන්තු විරූපණයෙන් ආරක්ෂා කරන අතර ස්ථාවර සංඥා සම්ප්‍රේෂණය සහතික කරයි.

කේබල් වල ශක්තිමත් කිරීම: විශේෂිත කේබල්, සබ්මැරීන් කේබල්, බල කේබල් සහ ඉහළ උෂ්ණත්වයට ඔරොත්තු දෙන කේබල් වල, ඇරමිඩ් බහුලව භාවිතා වන්නේ මධ්‍යම ශක්තිමත් කිරීමේ මූලද්‍රව්‍යයක් හෝ සන්නාහ ස්ථරයක් ලෙසය. ලෝහ ශක්තිමත් කිරීම් හා සසඳන විට, ඇරමිඩ් අඩු බරකින් උසස් ශක්තියක් ලබා දෙන අතර, කේබල් ආතන්ය ශක්තිය සහ යාන්ත්‍රික ස්ථායිතාව බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කරයි.

පරිවරණය සහ ගිනි ප්‍රතිරෝධකතාව: ඇරමිඩ් සංයුක්තවල විශිෂ්ට පාර විද්‍යුත් සහ තාප ස්ථායිතාවයක් ඇත. ඒවා කේබල් පරිවාරක ස්ථර, ගිනි-ප්‍රතිරෝධක ජැකට් සහ හැලජන්-නිදහස් අඩු දුම් කොපු සඳහා බහුලව භාවිතා වේ. ඇරමිඩ් කඩදාසි, පරිවාරක වාර්නිෂ් සමඟ කාවද්දන ලද පසු, ඉහළ උෂ්ණත්වයට ඔරොත්තු දෙන මෝටර සහ ට්‍රාන්ස්ෆෝමර්වල භාවිතය සඳහා ස්වාභාවික මයිකා සමඟ ඒකාබද්ධ කෙරේ.

ගිනි-ප්‍රතිරෝධී සහ දුම්රිය ප්‍රවාහන කේබල්: ඇරමිඩ් තන්තු වල ආවේණික ගිනි ප්‍රතිරෝධය සහ තාප ඉවසීම, ආරක්ෂක ප්‍රමිතීන් දැඩි වන නැව් පුවරු කේබල්, දුම්රිය ප්‍රවාහන කේබල් සහ න්‍යෂ්ටික ශ්‍රේණියේ ගිනි-ප්‍රතිරෝධී කේබල්වල භාවිතය සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.

EMC සහ සැහැල්ලු කිරීම: Aramid හි විශිෂ්ට විද්‍යුත් චුම්භක විනිවිදභාවය සහ අඩු පාර විද්‍යුත් නියතය එය EMI ආවරණ ස්ථර, රේඩාර් රේඩෝම් සහ ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික ඒකාබද්ධ කිරීමේ සංරචක සඳහා සුදුසු කරයි, විද්‍යුත් චුම්භක අනුකූලතාව වැඩි දියුණු කිරීමට සහ පද්ධති බර අඩු කිරීමට උපකාරී වේ.

වෙනත් යෙදුම්

එහි ඉහළ ඇරෝමැටික මුදු අන්තර්ගතය නිසා, ඇරමිඩ් තන්තු කැපී පෙනෙන රසායනික ස්ථායිතාවයක් සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධයක් ලබා දෙන අතර, එය කටුක පරිසරවල සමුද්‍ර ලණු, තෙල් කැණීමේ කේබල් සහ උඩිස් සම්ප්‍රේෂණ දෘශ්‍ය කේබල් සඳහා සුදුසු වේ. එය වාරික ක්‍රීඩා උපකරණ, ආරක්ෂිත ආම්පන්න සහ මෝටර් රථ තිරිංග පෑඩ් වල ද බහුලව භාවිතා වන අතර, මුද්‍රා තැබීමේ සහ පරිවාරක යෙදුම්, තාප පරිවාරක පැනල් සහ අනෙකුත් මුද්‍රා තැබීමේ සංරචක සඳහා ඇස්බැස්ටෝස් සඳහා පරිසර හිතකාමී විකල්පයක් ලෙස වැඩි වැඩියෙන් භාවිතා වෙමින් පවතී, කාර්ය සාධනය සහ පාරිසරික ආරක්ෂාව යන දෙකම සහතික කරයි.