Serat aramid, singgetan tina serat poliamida aromatik, didaptarkeun di antara opat serat kinerja tinggi anu diprioritaskeun pikeun dikembangkeun di Cina, sareng serat karbon, serat polietilen beurat molekul ultra-luhur (UHMWPE), sareng serat basalt. Sapertos nilon biasa, serat aramid kagolong kana kulawarga serat poliamida, kalayan beungkeut amida dina ranté molekul utama. Bédana konci aya dina beungkeutan: beungkeut amida nilon disambungkeun kana gugus alifatik, sedengkeun aramid dikonjugasi ku cincin bénzéna. Struktur molekul khusus ieu masihan serat aramid kakuatan aksial anu luhur pisan (>20cN/dtex) sareng modulus (>500GPa), jantenkeun bahan anu dipikaresep pikeun nguatkeun kabel kelas luhur.
Jenis-jenis Serat Aramid
Serat aramidutamina ngawengku serat poliamida aromatik sagemblengna sareng serat poliamida aromatik hétérosiklik, anu tiasa dikategorikeun deui kana orto-aramid, para-aramid (PPTA), sareng meta-aramid (PMTA). Di antara ieu, meta-aramid sareng para-aramid nyaéta anu parantos diindustrialisasi. Tina sudut pandang struktur molekul, bédana utama antara dua ieu aya dina posisi atom karbon dina cingcin bénzéna anu napel beungkeut amida. Béda struktural ieu ngarah kana bédana anu signifikan dina sipat mékanis sareng stabilitas termal.
Para-Aramid
Para-aramid, atanapi poli(p-fenilen tereftalamida) (PPTA), ogé katelah di Cina salaku Aramid 1414, nyaéta polimér luhur linier kalayan langkung ti 85% beungkeut amida na langsung dihubungkeun kana cingcin aromatik. Produk para-aramid anu paling suksés sacara komersil nyaéta Kevlar® DuPont sareng Twaron® Teijin, anu ngadominasi pasar global. Éta mangrupikeun serat munggaran anu dihasilkeun nganggo larutan pameuntasan polimér kristal cair, anu ngawanohkeun jaman énggal serat sintétis kinerja tinggi. Dina hal sipat mékanis, kakuatan tarikna tiasa ngahontal 3,0–3,6 GPa, modulus élastis 70–170 GPa, sareng elongasi dina putus 2–4%. Karakteristik anu luar biasa ieu masihan kaunggulan anu teu tiasa diganti dina tulangan kabel optik, panyalindungan balistik, sareng widang sanésna.
Méta-Aramid
Meta-aramid, atanapi poli(m-fenilena isoftalamida) (PMTA), ogé katelah di Cina salaku Aramid 1313, nyaéta serat organik anu tahan suhu luhur. Struktur molekulna diwangun ku gugus amida anu ngahubungkeun cincin meta-fenilena, ngabentuk ranté linier zigzag anu distabilisasi ku beungkeut hidrogén intermolekul anu kuat dina jaringan 3D. Struktur ieu masihan serat kalayan résistansi seuneu anu saé, stabilitas termal, sareng résistansi radiasi. Produk anu has nyaéta Nomex® DuPont, kalayan Indéks Oksigén Pangwates (LOI) 28–32, suhu transisi gelas sakitar 275°C, sareng suhu layanan kontinyu di luhur 200°C, jantenkeun éta seueur dianggo dina kabel tahan seuneu sareng bahan insulasi suhu luhur.
Sipat-sipat Unggulan Serat Aramid
Serat aramid nawiskeun kakuatan ultra-luhur, modulus luhur, tahan panas, tahan asam sareng alkali, beurat rendah, insulasi, tahan sepuh, siklus hirup panjang, stabilitas kimia, teu aya tetesan cair nalika durukan, sareng émisi gas anu henteu toksik. Tina sudut pandang aplikasi kabel, para-aramid ngaleuwihan meta-aramid dina résistansi termal, kalayan kisaran suhu layanan kontinyu -196 dugi ka 204°C sareng teu aya dekomposisi atanapi lebur dina 500°C. Sipat para-aramid anu paling kasohor kalebet kakuatan ultra-luhur, modulus luhur, tahan panas, tahan kimia, sareng kapadetan anu handap. Kakuatanana ngaleuwihan 25 g/dtex—5 dugi ka 6 kali tibatan baja kualitas luhur, 3 kali tibatan fiberglass, sareng dua kali tibatan benang industri nilon kakuatan luhur. Modulusna 2–3 kali tibatan baja atanapi fiberglass sareng 10 kali tibatan nilon kakuatan luhur. Éta dua kali langkung kuat tibatan kawat baja sareng beuratna ngan sakitar 1/5, jantenkeun éta cocog pisan pikeun dianggo salaku tulangan dina kabel optik, kabel bawah laut, sareng jinis kabel kelas atas anu sanés.
Sipat Mékanis Serat Aramid
Meta-aramid nyaéta polimér fléksibel kalayan kakuatan pegat anu langkung luhur tibatan poliéster, katun, atanapi nilon biasa. Éta ngagaduhan laju elongasi anu luhur, rasa leungeun anu lemes, spinnability anu saé, sareng tiasa dihasilkeun janten serat pondok atanapi filamén tina rupa-rupa denier. Éta tiasa dipintal janten lawon sareng nonwoven nganggo mesin tékstil standar sareng diprosés pikeun minuhan kabutuhan pakean pelindung pikeun rupa-rupa industri. Dina insulasi listrik, sipat meta-aramid anu tahan seuneu sareng tahan panas nonjol. Kalayan LOI anu langkung ageung tibatan 28, éta moal teras kaduruk saatos ninggalkeun seuneu. Résistansi seuneu na intrinsik kana struktur kimiana, jantenkeun éta tahan seuneu permanén — tahan kana leungitna kinerja kusabab ngumbah atanapi panggunaan jangka panjang. Meta-aramid ngagaduhan stabilitas termal anu saé, kalayan panggunaan kontinyu dina 205°C sareng ingetan kakuatan anu kuat bahkan dina suhu di luhur 205°C. Suhu dékomposisi na luhur, sareng éta henteu lebur atanapi netes dina suhu anu luhur, ngan ukur mimiti ngakarbonisasi di luhur 370°C. Sipat ieu ngajantenkeun idéal pikeun insulasi sareng tulangan dina kabel suhu luhur atanapi tahan seuneu.
Stabilitas Kimia Serat Aramid
Meta-aramid mibanda résistansi anu saé pisan kana kalolobaan bahan kimia sareng asam anorganik anu pekat, sanaos sénsitip kana asam sulfat sareng nitrat anu pekat. Éta ogé mibanda résistansi alkali anu saé dina suhu kamar.
Résistansi Radiasi Serat Aramid
Meta-aramid némbongkeun résistansi radiasi anu luar biasa. Contona, dina paparan anu berkepanjangan kana sinar ultraviolét 1,2×10⁻² W/cm² sareng sinar gamma 1,72×10⁸ rad, kakuatanna tetep teu robah. Résistansi radiasi anu luar biasa ieu ngajantenkeun éta cocog pisan pikeun kabel anu dianggo dina pembangkit listrik tenaga nuklir sareng pesawat ruang angkasa.
Daya Tahan Serat Aramid
Meta-aramid ogé nunjukkeun résistansi abrasi sareng kimia anu saé pisan. Saatos 100 kali nyeuseuh, lawon anu didamel tina meta-aramid anu diproduksi di jero negeri nahan langkung ti 85% kakuatan soék aslina. Dina aplikasi kabel, daya tahan ieu mastikeun stabilitas kinerja mékanis sareng listrik jangka panjang.
Aplikasi Serat Aramid
Serat aramid loba dipaké dina industri aerospace, otomotif, éléktromékanis, konstruksi, jeung olahraga Cina alatan sipat mékanisna anu alus, tahan suhu luhur, jeung stabilitas kimiawi. Ieu dianggap salaku bahan konci pikeun kamekaran industri kinerja luhur ka hareup. Sacara husus, aramid maénkeun peran anu teu bisa digentoskeun dina widang kabel optik komunikasi, kabel listrik, kabel tahan suhu luhur, kabel bawah laut, jeung kabel husus.
Widang Dirgantara sareng Militer
Serat aramid mibanda kapadetan anu handap, kakuatan anu luhur, sareng tahan korosi anu saé pisan. Serat ieu seueur dianggo dina komponén struktural kendaraan aerospace, sapertos selubung motor roket sareng struktur radom broadband. Bahan kompositna nunjukkeun résistansi dampak anu saé sareng transparansi gelombang éléktromagnétik, anu sacara signifikan ngirangan beurat pesawat sareng ningkatkeun kaamanan. Dina séktor pertahanan, aramid dianggo dina rompi anti peluru, helm, sareng wadah tahan ledakan, jantenkeun éta bahan anu unggul pikeun generasi salajengna panyalindungan militer anu hampang.
Widang Konstruksi sareng Transportasi
Dina industri konstruksi, serat aramid dianggo pikeun tulangan struktural sareng sistem kabel sasak kusabab hampang, kalenturan, sareng tahan korosi. Serat ieu hususna efektif dina nguatkeun struktur anu henteu teratur. Dina transportasi, aramid diterapkeun dina lawon tali ban pikeun mobil sareng pesawat. Ban anu diperkuat aramid nawiskeun kakuatan anu luhur, tahan bocor, tahan panas, sareng umur panjang, nyumponan paménta kinerja kendaraan sareng pesawat kecepatan tinggi modéren.
Industri Listrik, Éléktronik, sareng Kabel
Serat aramid miboga aplikasi anu penting pisan dina séktor manufaktur listrik, éléktronik, sareng kawat & kabel, khususna dina widang-widang ieu:
Anggota Tarik dina Kabel Optik: Kalayan kakuatan tarik sareng modulus anu luhur, serat aramid ngalayanan salaku anggota tarik dina kabel optik komunikasi, ngajagi serat optik anu hipu tina deformasi nalika tegangan sareng mastikeun transmisi sinyal anu stabil.
Panguatan dina Kabel: Dina kabel khusus, kabel bawah laut, kabel listrik, sareng kabel tahan suhu luhur, aramid umumna dianggo salaku unsur panguatan pusat atanapi lapisan waja. Dibandingkeun sareng panguatan logam, aramid nawiskeun kakuatan anu unggul kalayan beurat anu langkung handap, ningkatkeun pisan kakuatan tarik kabel sareng stabilitas mékanis.
Insulasi sareng Tahan Seuneu: Komposit aramid gaduh stabilitas dielektrik sareng termal anu saé pisan. Éta seueur dianggo dina lapisan insulasi kabel, jaket tahan seuneu, sareng selubung haseup rendah anu bébas halogen. Kertas aramid, saatos diimpregnasi ku pernis insulasi, digabungkeun sareng mika alami pikeun dianggo dina motor sareng transformator anu tahan suhu luhur.
Kabel Tahan Seuneu sareng Transit Rel: Daya tahan seuneu sareng toleransi panas anu aya dina serat aramid ngajantenkeun éta idéal pikeun dianggo dina kabel kapal, kabel transit rel, sareng kabel tahan seuneu tingkat nuklir, dimana standar kaamananana ketat.
EMC sareng Pangringan: Transparansi éléktromagnétik Aramid anu saé pisan sareng konstanta dielektrik anu handap ngajantenkeun éta cocog pikeun lapisan panangtayungan EMI, radom radar, sareng komponén integrasi optoelektronik, ngabantosan ningkatkeun kompatibilitas éléktromagnétik sareng ngirangan beurat sistem.
Aplikasi Sanésna
Kusabab kandungan cingcin aromatikna anu luhur, serat aramid nawiskeun stabilitas kimiawi sareng résistansi korosi anu luar biasa, janten cocog pikeun tali laut, kabel pangeboran minyak, sareng kabel optik transmisi overhead dina lingkungan anu keras. Éta ogé seueur dianggo dina alat olahraga premium, alat pelindung, sareng bantalan rem otomotif, sareng beuki seueur diadopsi salaku alternatif asbés anu ramah lingkungan dina aplikasi sealing sareng insulasi, panel insulasi termal, sareng komponén sealing anu sanés, mastikeun kinerja sareng kaamanan lingkungan.
Waktos posting: 31 Juli 2025