Kevlar Nedir, Nasıl Üretilir? Özellikleri ve Kullanım Alanları

DuPont, Kevlar 29 ticari adıyla yüksek mukavemetli ve aramid elyaflı ilk organik elyafı tanıttı. Başlangıçta radyal lastiklerdeki çeliğin yerini almak üzere geliştirilmişti ve çekme mukavemetinin çelikten beş kat daha fazla olduğu biliniyordu. Buluş, esnek kurşun geçirmez vücut zırhı üretmeyi mümkün kıldı. 1988 yılında, 9 mm FMJ’ye karşı balistik direnç sunan ikinci nesil Kevlar fiber geliştirildi.

KEVLAR, Nomex gibi diğer aramid çeşitlerine kıyasla mükemmel ısı direncine ve yüksek sertliğe sahip ticari olarak temin edilebilen aramid elyaftır. DuPoint, ilk olarak 1970 yılında çeliğin yerine yarış lastiklerinde kullanımları için KEVLAR elyafını geliştirdi. K-29, K-49, K-100, K-119 ve K-129 gibi sınıflarda yaygın olarak bulunur.

Kevlar Nedir?

Kevlar bir poli para-fenilenetereftalamid(PPD-T) yaygın olarak para-aramid olarak bilinir. Yapı, yüksek modül ve mukavemet ile sonuçlanan para ikameleri ile birlikte yüksek termal stabiliteden sorumlu benzen halkalarından oluşur. Lifler için filamentler, öncünün bükülmesi yoluyla ekstrüde edilir. Ekstrüde çubuk benzeri para-aramid yapısı, yüksek anizotropik özelliklere sahiptir. Mukavemet ve sertlik eksenel yönde daha yüksektir ve enine yönde azalır.

Kevlar Nasıl Üretilir?

Kevlar, 1,4-para-fenilendiamin ve tereftalik asidin yoğunlaştırma reaksiyonundan yapılır. Aromatik halka üzerindeki amin gruplarının varlığı, yüksek cam geçiş sıcaklığına ve düşük çözünürlüğe sahip çubuk benzeri bir yapı ile sonuçlanır. Polimer zincirleri, Kevlar’ın ne olduğunu açıklayan bitişik polar amid grupları arasındaki Hidrojen bağı yoluyla birbirine bağlanır. Lif yapısı, kristal yapı oluşturan birbirine paralel düzenli yönlendirilmiş moleküllerden oluşur.   

Yüksek cam geçiş sıcaklığı ve zayıf çözünürlük nedeniyle, bu liflerin geleneksel çekme teknikleri ile işlenmesi zordur, bu nedenle imalatları için eriyik büküm kullanılır. Eriyik eğirme sırasında, PPD-T solüsyonu bir püskürtme memesinde ekstrüde edilir ve bir hava boşluğu içinden çekilir, bu da sıvı kristalin alanların akış yönünde oryantasyonu ile sonuçlanır. Polimer zincirleri ayrıca bu yönde yüksek derecede anizotropi ile sonuçlanan bir fiber ekseninde hizalanır.

Kevlar Özellikleri

Kevlar Aramid elyaf, çelik telin birkaç katı olan yüksek bir kopma mukavemetine sahiptir; ayrıca çelik tel, cam elyaftan çok daha yüksek bir çekme modülüne sahiptir. Kevlar lifi, nispeten yüksek sıcaklıkta doğası gereği kararlıdır ve yüksek sıcaklıkta, düşük sürünme ve yüksek cam geçiş sıcaklığında çok küçük büzülme gösterir. Korozyona dayanıklıdır, iletken değildir ve güçlü asitler ve bazlar dışında çoğu kimyasala dayanıklıdır.

Kevlar Kullanım Alanları

Elyafın istisnai ve benzersiz özellikleri, çeşitli uygulamalarda uygulanmalarını sağlar. Bu uygulamalar, birinci sınıf spor malzemeleri ve derin deniz göbek hatlarından uçak bileşenlerinde, tekne gövdelerinde ve yüksek performanslı arabalarda yüksek performanslı yapısal kompozitlere kadar uzanır.

Araç Zırhı

Kevlar, balistik saldırılara karşı korunmaya yardımcı olan etkili, hafif bir zırh çözümü sunarak otomobillerin ve hafif kamyonların birden fazla tur durdururken orijinal kullanım özelliklerinin çoğunu korumasını sağlar. Kolluk kuvvetleri, nakit güvenlik şirketleri ve düşmanca ortamlarda yaşayan veya çalışan kişiler, ağırlığın kritik bir faktör olduğu araçlarda güvenliği artırmaya yardımcı olması için Kevlar zırhına güveniyor.

Deniz Kompozitleri

Kevlar takviyesi, denizcilik, enerji ve denizcilik gemi kompozitlerinde mukavemetten ödün vermeden ağırlığın azaltılmasına yardımcı olur.

Havacılık, Denizcilik ve Demiryolu

DuPont Kevlar, havacılık, denizcilik ve demiryolu endüstrilerindeki üreticilerin uçak, gemi ve demiryolu vagonları inşa etmelerine yardımcı olur. Kevlar’ın performans özellikleri ve yakıt verimliliğini artırmaya ve işletme ve bakım maliyetlerini düşürmeye yardımcı olabilir.

Otomotiv Bileşenleri Takviyeleri

Kevlar elyafları, binek otomobiller ve hafif kamyonlardan profesyonel yarış otomobillerine kadar çok çeşitli araçlar için otomotiv bileşenlerinin güvenliğini, performansını ve dayanıklılığını artırmaya yardımcı olur. Kevlar, otomotiv bileşenlerinde içten ve dıştan doğal güç sağlamaya yardımcı olur.

Kevlar Polimer Mi?

Kevlar, asit klorürlerin tepkimesi sonucunda oluşan sentetik polimerdir.