Kevlar ve karbon fiber aynı mıdır? Kevlar'ı karbon fiberden ayıran şey nedir?

Karbon Elyaf Nedir?

Karbon fiber, siyah rengiyle bilinen lifli bir karbon malzemedir. Yüksek mukavemet, düşük yoğunluk, mükemmel korozyon direnci, üstün ısı toleransı ve bakıra benzer elektrik iletkenliği gibi özelliklerin bir kombinasyonuna sahiptir. Bu malzeme olağanüstü elektriksel, termal ve mekanik özellikleriyle ünlüdür. Karbon fiberler, poliakrilonitril (PAN), zift, suni ipek veya fenolik fiberler gibi çeşitli öncü fiberlerin karbonizasyonu yoluyla üretilir. Formlarına göre filamentler, kısa elyaflar ve doğranmış elyaflar veya mekanik özelliklerine göre genel amaçlı ve yüksek performanslı tipler halinde sınıflandırılabilirler. Genel amaçlı karbon fiberler yaklaşık 1000 MPa'lık bir çekme mukavemetine ve yaklaşık 100 GPa'lık bir modüle sahiptir. Yüksek performanslı karbon fiberler, yüksek mukavemetli fiberleri (2000 MPa mukavemet, 250 GPa modül) ve yüksek modüllü fiberleri (300 GPa modülün üzerinde) içerir. Dayanımı 4000 MPa'yı aşan lifler ultra yüksek dayanımlı olarak adlandırılırken, modülü 450 GPa'nın üzerinde olan lifler ultra yüksek modüllüdür.

Kevlar nedir?

DuPont'un bir markası olan Kevlar, sarı rengi ve sağlam özellikleriyle bilinen bir tür aramid elyaf malzemesidir. Kevlar'ın kimyasal adı poli-para-fenilen tereftalamiddir ve kimyasal formülü tekrarlanan -[-CO-C6H4-CONH-C6H4-NH-]- birimlerinden oluşur. Kevlar, düşük yoğunluğu, yüksek mukavemeti, mükemmel dayanıklılığı, yüksek sıcaklık direnci ve iletken olmamasıyla ünlüdür; bu da işlenmesini ve şekillendirilmesini kolaylaştırır. Mukavemeti aynı ağırlıktaki çeliğin beş katıdır, ancak yoğunluğu çeliğin yalnızca beşte biri kadardır (Kevlar'ın yoğunluğu çeliğin 7,859 g/cm³'üne kıyasla 1,44 g/cm³'tür). Bu benzersiz özellik kombinasyonu, Kevlar'ı özellikle "Kevlar" olarak anılan askeri uygulamalarda oldukça değerli kılmıştır."zırh koruyucusu."

Mekanik Özellikler Karşılaştırması

• Karbon fiber: Çekme mukavemeti 2 ila 7 GPa arasında değişir ve çekme modülü 200 ila 700 GPa arasındadır. Yoğunluğu 1,5 ila 2,0 g/cm³ arasında değişir ve büyük ölçüde öncül maddenin yapısından ve karbonizasyon sıcaklığından etkilenir. 3000°C'de grafitleştirme yoğunluğu 2,0 g/cm³'e çıkarabilir.

• Kevlar: Mukavemet yaklaşık 3,6 GPa'dır, gerilme modülü 131 GPa ve kırılma uzaması %2,8'dir. 180°C'ye kadar uzun süreli sıcaklıklara dayanabilir, -2 × 10^(-6) /K eksenel termal genleşme katsayısına ve 0,048 W/(m·K) termal iletkenliğe sahiptir.

  
  

Kevlar Elyafının Temel Özellikleri:

• Sınırlayıcı oksijen indeksi (LOI) 28'den büyük olan kalıcı ısı direnci ve alev geciktirici.

• Kalıcı anti-statik özellikler.

• Asitlere, alkalilere ve organik çözücülere karşı direnç.

• Yüksek mukavemet, aşınma direnci ve yırtılma direnci.

• Yandığında erimiş damlacıklar veya zehirli gazlar üretmez.

• Kumaş ateşe maruz kaldığında kalınlaşarak kopmadan sızdırmazlık özelliğini artırır.

Kırmızı veya çok renkli varyantlar da dahil olmak üzere renkli karbon fiberlerin genellikle üretim süreci sırasında renk pigmentleri eklenerek üretildiğini belirtmekte fayda var. Siyahtan renkli karbon fibere bu dönüşüm, karbon fiber kumaşlar ve prepregler konusunda uzmanlaşmış şirketler tarafından gerçekleştirilebilir.

Bu farklılıkları anlayarak her malzemenin benzersiz avantajlarını ve uygulamalarını daha iyi anlayabilirsiniz.