В даний час кевлар став звичним компонентом одягу і екіпіровки людей, чиє життя постійно наражається на небезпеку: військових і силовиків, космонавтів і дослідників, спортсменів і пожежників. Кевларові волокна використовують скрізь, де потрібна підвищена міцність, починаючи від автомобільних шин і закінчуючи корпусами яхт, область їх застосування постійно розширюється, а технологія отримання - вдосконалюється . Цей матеріал був отриманий півстоліття тому, і багатьом здасться дивним, що його автором стала жінка.
Як з'явився кевлар?
Символічно, що винахідниця цього унікального волокна Стефані Кволек в дитинстві любила шити одяг для ляльок. Після школи вона отримала спеціальність хіміка в університеті Карнегі, але мріяла про медицину. Щоб заробити кошти для навчання в університеті, в 1946 році дівчина стала працювати в знаменитому концерні Дюпон, і незабаром зрозуміла, що її покликання - все-таки хімія. У 1964 році група Кволек працювала над удосконаленням отримання поліарамідов - полімерних речовин з стержнеобразной структурою, які могли б замінити сталевий корд в шинах. Відмовившись від методу розплаву, Стефані змогла отримати незвичайного виду розчин, який при пропущенні через фільєри перетворювався в арамідні нитки.
Коли отримане волокно стали тестувати на міцність, дослідники вирішили, що апаратура зламалася - показники міцності нового матеріалу були в п'ять разів більше, ніж у сталі.
Новий матеріал, який отримав назву кевлар, отримав комерційне застосування в сімдесятих роках. Його стали використовувати для виробництва шин, кордових стрічок, композитних матеріалів. В цей же час на високу міцність поліарамідних волокон звернули увагу військові і силові структури, метою яких була розробка індивідуальних засобів захисту. Ідея бронежилета з'явилася ще під час Першої світової війни (її автором був письменник Конан Дойл), але традиційні металеві пластини були важкими і сковували рухи.
Стаття по темі: Паперові ліхтарики своїми руками. шаблони
Фахівці американського Національного інституту правосуддя кілька років проводили ретельні дослідження, в ході яких довели, що стійкість до кульової пострілу для найбільш поширеного 38 калібру забезпечує кевларовая тканину в сім шарів. Останній етап польових випробувань показав, що міцність такого бронежилета зменшується при його намоканні і при впливі УФ-променів. Також було встановлено, що вироби з кевларовой тканини погіршують свої захисні властивості після декількох прань, і що вони не переносять відбілювання та хімчистки.
Результатом проведених розробок став кевларовий бронежилет з покриттям з водостійкої тканини, що забезпечує захист армованого шару від води і сонця . Крім того, в якості засобів індивідуального захисту стали застосовувати кевларові каски, рукавички, устілки взуття та ін.
Властивості арамідних волокон
Крім високої міцності, кевлар володіє безліччю інших унікальних властивостей, а саме:
- при контакті з вогнем та високими температурами це волокно не горить, не димить і не плавиться;
- кевлар не токсичний і не вибухонебезпечний;
- температура його терморазложенія становить 430-450 градусів;
- міцність арамідних волокон починає поступово знижуватися при нагріванні понад 150 градусів;
- при замерзанні кевлар стає тільки міцніше, він здатний витримувати криогенні температури (до -200 градусів);
- цей матеріал є електроізолятором.
До того ж тканину з кевлара відрізняється м'якістю, гігроскопічність і здатність до повітрообміну, і цілком комфортна при використанні. Правда, це не відноситься до одягу, призначеної для роботи в умовах відкритого вогню і високих температур. Для підвищення термостійкості кевлар покривають алюмінієм. Матеріал з такого волокна надійно захищає від потужного теплового випромінювання, контакту з розпеченими до 500 градусів поверхнями, а також від бризок розпеченого металу.
Слід також додати, що цей матеріал досить легкий - один метр тканини важить 30-60 г, і хоча він не дешевий (від 30 доларів за квадратний метр), його прекрасні захисні властивості цілком виправдовують такі витрати. Трохи дешевше коштують захисні матеріали, армовані кевларовими нитками, що надає їм стійкість до розриву і абразивного стирання. Такі тканини використовують для захисних вставок в робочій і спортивному одязі, рукавичок, а також в якості зносостійких устілок. Догляд за виробами з них надзвичайно простий. Їх не слід:
- часто прати;
- чистити хімічними реагентами;
- піддавати дії сонячних променів.
Стаття по темі: Сад своїми руками з підручних матеріалів з фото ідей
Де застосовується кевлар?
Дане високоміцне волокно знаходить найрізноманітніше застосування - від авіаційної і космічної промисловості до спортивної та туристичної одягу. На ринок кевлар надходить у вигляді ниток, корду, тканини, а також як складова композитних і сумішевих матеріалів . Основними способами його застосування є:
- виробництво армованих шин;
- виготовлення мідних і оптоволоконних кабелів;
- гідротехнічні та газотехнічні системи високого тиску;
- авіаційна і космічна техніка;
- кораблебудування;
- протезування та ортопедичні вироби;
- засоби індивідуального захисту для армії, силових структур, осіб, які працюють в екстремальних умовах;
- спортивний одяг та обладнання.
Без сумніву, в найближчому майбутньому можна очікувати як вдосконалення цього чудового матеріалу, так і нових можливостей його застосування.