Кевлар - что это такое? Материал кевлар. Производство кевлара. Кевларовая пластина


что это такое? Материал кевлар. Производство кевлара

У каждого поколения, живущего в ту или иную временную эпоху, свои правила и устои, требования к мобильности и качеству жизни. Соответственно, за ускорением научно-технического прогресса во всех отраслях следует и повышение общего темпа, а новое время диктует свои правила. Так что своеобразная мода на вещи с включением кевларовых нитей коснулась не только специализированных подразделений, в том числе и военных, но и обычных обывателей, которые ценят свою безопасность и любят комфорт.

Кевлар: что это такое?

Прочные кевларовые волокна давно вплелись в структуру разработок в автомобильной, строительной, военной отраслях промышленности, частично вытеснив менее прочную и практичную сталь. «Сотканный» из органических нитей материал стал просто незаменимым благодаря своим уникальным характеристикам. Итак, теперь подробно рассмотрим вопрос о том, кевлар - что это, и узнаем историю его появления.

Вкратце о возникновении

Новый полимер в каком-то смысле стал «ребенком» его величества Случая, родившись в лабораториях компании Dupont, которая уже на тот момент имела в своем активе изобретение такого материала, как нейлон. Тогда, в 1964-м, исследовательская группа искала решение, как заменить стальной корд в автомобильных шинах на значительно более легкие полимерные нити, например полиарамидные. Соответственно, занятие было не из простых, поскольку полиарамиды предварительно необходимо растворить (что само по себе нелегкое дело), а уже затем из получившейся массы «прясть» нити. Положительного результата удалось достичь Стефани Кволек. Она сумела получить волокна исключительной прочности, которые после тестирования показали ошеломляющие результаты - новая нить оказалась прочнее стали.

Но это было лишь начало блестящей истории этого материала. Ткань кевлар появилась на рынке в 1975 году, и с того времени на недостаток спроса жаловаться не приходится. А он рождает производство, так что Dupont не останавливается на достигнутом. Компания осуществляет заметные финансовые вливания, направленные на то, чтобы модернизировать запатентованный материал кевлар и наделить его улучшенными характеристиками.

Состояние на сегодня

Теперь перейдем к нашему времени. Современный кевлар - что это? А это на удивление легкий и мягкий материал, который в огне не горит и даже почти не тлеет, влагу прекрасно впитывает, позволяя кожным покровам «дышать», а при этом по своей прочности превосходит сталь в разы, выдерживая нагрузку на разрыв в пределах 2500 Н. Да и обработка ткани достаточно легка и не требует узкопрофильного оборудования.

Как производят

Волокнообразующие полимеры производятся при низкой температуре путем поликонденсации в растворе. К последнему добавляют реагенты и интенсивно перемешивают. Из этого раствора выделяется полимер в виде крошки или геля. Далее его промывают и высушивают. Затем полимер растворяют в сильных кислотах (например, в серной). Из получившегося раствора методом экструзии формируются нити и волокна. Они промываются и просушиваются.

Кевларовые волокна – кристаллизующий полимер. Их структура отличается высокой степенью жесткости. Это обусловлено наличием бензольных колец. По структуре кевлар относится к сетчатым полимерам. Производится он в виде технических нитей, имеющих различную линейную плотность и структуру. Количество волокон в нитях может быть разным: от 130 до 1000 при производстве кевларовой ткани и от 500 до 10 тыс. при изготовлении корда и канатов. Этот материал выпускается в виде ровинга, ткани и пряжи. Волокна непрозрачны, их средний диаметр – 11 мкм.

Сферы применения

Свое применение кевлар находит в тех отраслях, где крайне важны стойкость к износу и термическая стабильность, низкая структурная жесткость и максимальная легкость, а также отличная прочность при низком весе. Поэтому неудивительно, что этот материал пришелся «ко двору» при изготовлении средств индивидуальной защиты, в частности бронежилетов, шлемов.

Кевлар: защищаемся с комфортом

На сегодняшний день изготавливается различная одежда из кевлара, предназначенная не только для военнослужащих и различных спецподразделений, но и для тех, кто выбирает ультраактивный образ жизни и помешан на той же охоте или страйкболе. Конечно, страйкболисту ни к чему кевларовая броня с высоким уровнем защиты и дополнительными бронепластинами, а вот футболка со специальными кевларовыми вставками будет весьма уместной. К тому же, такие элементы легко скрыть под верхней одеждой, да и подходящие по дизайну модели разработаны.

Пожалуй, наиболее популярными изделиями из кевлара можно считать бронешлемы, тактические перчатки и, конечно же, бронежилеты. Кстати, именно из этой ткани и изготавливают средства пассивной защиты, принятые на вооружение в НАТО.

Защита на руки

Тактические перчатки с кевларом в виде защитных вставок на ладонях и костяшках позволяют не только защитить руку от повреждений при столкновении, например, с зубами противника, но и значительно усилить удар, сделав его сокрушающим. Такой своеобразный современный аналог кастета. Если учитывать прочность, теплоту и устойчивость к влаге и повреждениям, такие аксессуары в последнее время популярны не только у сотрудников специализированных подразделений, но и у экстремалов, уличных бойцов, любителей активного образа жизни. Также они пользуются спросом у тех, у кого темные улицы родного населенного пункта вызывают вполне обоснованные опасения.

И пулю, и штык... остановит ли кевлар?

Бронежилет из кевлара по праву считается одним из наиболее надежных средств индивидуальной пассивной защиты. Благодаря своей уникальной легкости, прочности и относительной долговечности такая «броня» способна защитить владельца от скользящих ударов холодного оружия и смягчить последствия попадания пуль, препятствуя проникновению и распространению осколков.

Выбирая бронежилет, в основе которого используется данный полимер, следует учесть некоторые нюансы, которыми он наделен. Кевлар - что это? Мягкая броня, которая не спасет от выстрела в упор или проникающего удара ножом или шилом, поэтому разработаны модели со специальными жесткими панелями, призванными дополнительно амортизировать удар.

У всех свои минусы

К недостаткам кевлара можно отнести светочувствительность - при длительном пребывании под солнечными лучами чудо-материал начинает разрушаться, хоть и очень-очень медленно. Оптимальным средством предохранения стало вшивание элементов с кевларовыми нитями в более плотную ткань.

Цена на изделия с параамидными нитями достаточно высока, и именно это препятствует всеобщей «кевларизации». Оснащать армию тактическими изделиями из данного материала могут себе позволить только развитые в экономическом плане страны.

В завершение

На сегодняшний день крайне сложно представить пассивную защиту без кевларовых волокон, а выполненные из такой ткани бронежилеты и шлемы, каски спасли множество жизней. Поэтому создателям есть чем гордиться. А изготовителям нужно расширять производство кевлара и постоянно улучшать характеристики его качества.

fb.ru

обзор свойств и сферы применения

Кевлар — название торговой марки высокопрочного полимерного материала (KEVLAR), разработанного учёными американской химической компании DuPont (Дюпон). По прочностным характеристикам превосходит сталь, но намного легче по весу.

Первый в группе

Кевлар был изобретён в 1964 году американской учёной-химиком Стефани Луизой Кволек во время её работы в Дюпон.

К 1971 году группе учёных компании удалось доработать материал, и началось его массовое производство.

Практически одновременно в России и Европе были созданы аналогичные волокна (СВМ и тварон), но так как кевлар был первым, все материалы, относящиеся к этой группе, стали называть именно так.

Производство

Кевлар выпускают в виде:

  • технических нитей;
  • пряжи;
  • ровинга;
  • тканей.
Это кристаллизующийся полимер. Добывают его методом поликонденсации в растворе в низкотемпературном режиме. В раствор добавляют реагенты, и из него выделяется полимер в виде геля или крошки. Его промывают, просушивают и растворяют в кислоте, затем через фильеры формуются нити и волокна, подаются в осадительную ванну, промываются и снова сушатся.

Свойства

Обычный диаметр волокон 1 мкм, непрозрачные.

  1. Основной характеристикой материала является его высокая механическая прочность. Плотность и, соответственно, масса достаточно низкие.
  2. Кевлар обладает устойчивостью к растяжению.
  3. Не горит и не плавится, обладает способностью к самотушению. Начинает разлагаться при температурах от 430 °C. При воздействии высоких температур начинает терять прочность только с течением времени, не сразу.
  4. Имеет устойчивость к органическим растворителям.
  5. Обладает высоким модулем упругости.
  6. Устойчив к коррозии.
  7. Под воздействием очень низких температур (криогенных) не только не портится, но и становится ещё прочнее.
  8. Обладает низкой удельной электропроводностью.
  9. Устойчив к порезам.

Применение

Изначально целью разработчиков было создать лёгкое, но очень прочное волокно, которое можно было бы использовать при производстве шин.

Кевларовые ткани

Выпускаются обычно в виде полотна в рулонах под названием Кевлар-49. Также бывают другие виды:

  • штапель-кевлар — коротко нарезанные волокна длиной чуть более шести мм. Прочностные свойства теряются из-за нарезки, но сохраняются барьерные. Используется для производства пряжи, войлока и нетканых изделий с высокими теплоизоляционными и виброизоляционными свойствами;
  • флок-кевлар — измельчённое волокно (до 1 мм), применяют для армирования различных смол.
Кевларовые ткани имеют и минусы:
  • теряют прочность при истирании;
  • разрушаются под действием ультрафиолета. Требуют специального покрытия смолой.

Защитная одежда

Армирующие свойства кевлара используют, включая его в состав тканей, из которых изготавливают элементы защитной одежды: перчатки, отдельные вставки в костюм, наколенники, антипрокольные стельки, одежду спортивной группы — для сноубординга, мотоспорта и т. д. Подобная ткань становится устойчивой к порезам и прокалыванию.

Кевларовые перчатки могут защитить от порезов о стекло, кратковременного воздействия пламени и раскалённых предметов, при этом они мягкие, эластичные и хорошо пропускают воздух (по внешнему виду напоминают трикотажные) и позволяют работать даже с самыми мелкими деталями, так как не нарушают чувствительности рук.

С 1970 года велась разработка, а затем началось производство лёгких пуленепробиваемых бронежилетов из нескольких слоёв кевлара. Для того чтобы качества материала не ухудшались под воздействием воды и ультрафиолета, кевларовый бронежилет имеет покрытие из водостойкой ткани.

Также производят другие элементы защиты от огнестрельных и осколочных поражений, например, в бронеавтомобилях.

Спортивное снаряжение

Лыжи, доски для сноуборда, шлемы, лодки и вёсла из кевлара обладают очень высокой прочностью и лёгкостью.

Судостроение

Кевлар начали применять в судостроении относительно недавно — последние два десятилетия. Процесс его производства высокотехнологичный и достаточно дорогой, поэтому его применяют выборочно — для отделки корпуса по швам, в килевой части.Применяется для строительства яхт. Из этого материала они получаются очень лёгкими, расходуют меньше топлива и способны развивать более высокую скорость.

Другие сферы

  • Кевлар используется в качестве армирующего волокна, чтобы придать материалу прочность и лёгкость. Им укрепляют кабели, продевая нить из кевлара по всей длине, защищая его от растяжения и обрыва.
  • Также его применяют для изготовления ортопедических протезов.
  • Кевларовые канаты характеризуются высокой прочностью, малым весом, устойчивостью к коррозии, неэлектропроводностью, благодаря чему широко используются в судостроении и горной промышленности, где заменяют стальные тросы.
  • Прочностные свойства волокон кевлара объединяют с термостойкостью карбона и получают гибридный материал — карбон-кевлар. Его используют для строительства корпусов лодок, способных развивать высокую скорость.
Благодаря высоким показателям прочности и устойчивости к внешним механическим и химическим воздействиям кевлар широко применяется в самых разных сферах и признан одним из самых высокотехнологичных современных материалов. О других материалах высоких технологий читайте здесь.

   

© 2018 textiletrend.ru

textiletrend.ru

Насколько кевларовая ткань защищает от различных боеприпасов

Насколько кевларовая ткань защищает от различных боеприпасов

Ведущий YouTube-канала Demolition Ranch испытал на прочность кевларовую ткань, обстреляв ее из оружия различных калибров.

Неизвестно, какой именно тип ткани использовался для тестирования – вероятнее всего, испытаниям подверглась арамидная ткань с амортизирующим слоем, которая применяется для производства противоосколочных покрывал и защитных элементов экипировки.

Сначала один слой ткани был испытан малокалиберным боеприпасом .22 LR. Одного слоя оказалось недостаточно, чтобы остановить пулю, два слоя справились, но сильно растянулись. А вот четыре слоя ткани смогли удержать пулю калибра .22, но оказалось недостаточными для защиты от пули калибра 9 мм.

Destroying Kevlar

На следующем этапе тестирования использовались четыре слоя арамидной ткани и керамическая тарелка. Такая комбинация позволила задержать пулю мощного пистолетного патрона .44 Magnum.

Дальнейшие испытания включали в себя использование мягкого пакета (комбинация арамидной ткани и высокомодульного полиэтилена), надетого на арбуз. Боеприпасы .44 Magnum и .50AE не пробили такую защиту, но из-за сильного заброневого действия пуль арбузы раскололись на части.

Заключительным этапом эксперимента стал выстрел в 52 слоя арамидной ткани из винтовки калибра .50 BMG. Как и следовало ожидать, мощная крупнокалиберная пуля пробила кевлар, деревянный столб и ушла глубоко в землю.

Стоит отметить, что при производстве бронежилетов листы кевлара или других материалов плотно сшиваются, обеспечивая баллистическую защиту от пуль и осколков, поэтому к данному видео не стоит относиться как к полноценному тестированию.

zbroya.info

Кевлар проверили на прочность | Warspot.ru

Ведущий YouTube-канала Demolition Ranch испытал прочность кевларовой ткани, обстреляв её из оружия различных калибров. Неизвестно, какой именно тип ткани использовался для тестирования – вероятнее всего, испытаниям подверглась арамидная ткань с амортизирующим слоем, которая применяется для производства противоосколочных покрывал и защитных элементов экипировки.

Сначала один слой ткани был испытан выстрелом из малокалиберного пистолета (патрон .22 LR). Этого оказалось недостаточно, чтобы остановить пулю (как и двух слоёв, которые задержали её, но сильно растянулись при попадании). Четыре слоя ткани удержали пулю калибра .22 LR, но оказались недостаточными для защиты от пули калибра 9 мм.

На следующем этапе тестирования использовались четыре слоя арамидной ткани и керамическая тарелка. Такая комбинация позволила задержать пулю мощного пистолетного патрона .44 Magnum. Дальнейшие испытания включали в себя использование мягкого пакета (комбинация арамидной ткани и сверхвысокомолекулярного полиэтилена высокой плотности), надетого на арбуз. Выстрелы из пистолета патронами .44 Magnum и .50AE не пробили такую защиту, но из-за сильного заброневого действия пуль арбузы раскололись на части.

Заключительным этапом эксперимента стал выстрел в 52 слоя арамидной ткани из винтовки калибра .50 BMG. Как и следовало ожидать, сверхмощная крупнокалиберная пуля пробила кевлар, деревянный столб и ушла глубоко в землю.

Стоит отметить, что при производстве бронежилетов листы кевлара или других материалов плотно сшиваются, обеспечивая баллистическую защиту от пуль и осколков, поэтому к данному видео не стоит относиться как к полноценному тестированию.

Кевлар – торговая марка, ставшая именем нарицательным. Под этим названием чаще всего подразумевается синтетическая ткань из арамидных волокон, предел прочности которой в пять раз выше, чем у стали. Арамидные волокна впервые были получены исследовательской группой компании DuPont под руководством Стефани Кволек в 1964 году. В 70-е годы началось коммерческое производство этого материала. Кевлар используется в качестве армирующего элемента в автомобильных покрышках, но мировую славу ему принесло применение при производстве бронежилетов, шлемов и других средств индивидуальной защиты. Зачастую в бронежилетах используется комбинация различных арамидных тканей и полиэтилена высокой плотности, что обеспечивает высокий уровень баллистической защиты и снижает вероятность получения запреградных травм.

warspot.ru

Кевлар на Alesis - подробнейшая фото-инструкция (46 фото)!

Это подробное руководство прислал наш читатель Эд: «Мой мотив — предоставить другим помощь, от которой в свое время не отказался бы и я сам. Поэтому я стараюсь все показать в таком виде, чтобы у меня самого не возникло бы никаких вопросов, если бы это для меня подготовил кто-то другой.»

—————————————————

 

Для переделки пэда нам понадобится двусторонний скотч, канцелярский и кухонный ножи, ножницы, лист бумаги и старый компакт-диск.

Начнем…

1. Снимаем пластик и боковую стенку.

Мы видим, что пэд состоит из металлического диска, к которому сверху приклеена резина, а снизу пластиковая пластина с датчиком. Ниже два слоя поролона – черный, с отверстием в центре, и белый внизу «пирога».

2. Замечательно. Теперь мы аккуратно отклеим резину от металлической пластины. Можно помогать себе кухонным ножом – это чем-то напоминает отделение мясного филе от кости. Резину желательно максимально сохранить. Кроме того, сделав надрез ножницами, освобождаем от провода белый поролон.

3. Теперь нужно не менее осторожно и аккуратно отклеить пластину с датчиком.

4. Подчистим ножом остатки резины и наклеим на пластину двусторонний скотч. На сторону, где приклеен датчик, прямо поверх него.

5. Подровняем скотч ножницами, снимем защитный слой и наклеим пластину на резину, на сторону, где та была приклеена к металлической пластине.

6. Затем подрежем ее по размеру пластины. Вырежем из остатков резины два квадратика, сантиметра по два.

7. Наклеим на них двусторонний скотч и разрежем пополам. Теперь аккуратно наклеим их по краям круга с датчиком.

8. Очистим металлическую пластину от остатков резины и нанесем двусторонний скотч.

9. Теперь наклеим ее на лист бумаги и аккуратно обрежем лишнее.

10. Дальше с помощью компакт-диска и ножа вырежем круг из белого поролона.

11. С помощью двустороннего скотча приклеим поролоновый круг к пластине с датчиком.

12. Приклеим датчик двусторонним скотчем к металлической пластине, к стороне, где наклеена бумага.

13. И другой стороной металлическую пластину прикрепим к черному поролону. Не забудем аккуратно подогнуть провод.

14. Провод можно прикрыть кусочком бумаги и двустороннего скотча.

15. Надев боковину, мы видим, что белый поролон выступает от края на несколько миллиметров. Т.е. при натяжении пластика он не будет его сильно глушить, в то же время будет достаточно прижат к его поверхности.

Вот что у нас получилось!

Белая бумага (проще, чем красить) дает в глубине на черном фоне круг. И пэд интересно смотрится из-за полупрозрачности сетки.

Теперь по конструкции.

Черный поролон лежит на специальных ребрах.

Что позволяет ему проседать гораздо глубже и мягче, чем способен сам поролон. Тем самым получается глубокий, но мягкий постоянный прижим датчика к сетке.

Пластина датчика сама по себе, даже зажатая внутри поролона, дает очень неприятный призвук. Поэтому я упер ее на железную пластину и задемпфировал слоем резины. Если ее положить прямо на металлическую пластину, очень сильно снижается чувствительность. Избежать этого удалось, поставив ее на ножки. Кроме того металлическая пластина своей массой хорошо экранирует датчик пластика от ударов по корпусу.

Белый поролоновый круг не просто визуально под сеткой показывает область лучшей чувствительности, но и «размазывает» удар в стороны. Поэтому нет явно выраженного центра чувствительности, как всегда получалось в моих экспериментах с пирамидками. Я, к сожалению, не пробовал, как распределяется чувствительность по пластику в оригинале, на родных датчиках с пирамидками Роланда, но самому создать достаточную зону примерно ровной чувствительности с помощью датчиков на пирамидках мне не удалось.

Сам конструктив я тоже переделал. Задача была добиться максимальной экономии места. Получилось примерно так:

Соображения такие. Рабочий барабан я поставил на отдельную подставку. Это святое. Освободившуюся трубку я использовал для крепления модуля на верхней трубе средней секции.

Боковые секции я сократил ровно вдвое – трубку для крепления хетта распилил пополам.

Я решил четвертый том и третью тарелку пока не ставить, хотя возможность такая и осталась – две половины левой трубки задействованы, а правая осталась в запасе полноценно пригодной для полной установки. Правую ногу я обрезал, и тем самым появилась возможность поворачивать третий том достаточно далеко от первых двух.

Левую тоже, но уже больше из эстетических соображений.Средние ноги я тоже сократил до 70 см, этого вполне достаточно, но теперь они не длиннее поперечин, и весь набор стал компактнее для упаковки и перевозки.

Модулем управлять удобно – рука свободно достает без напряга. Кроме того, даже если в него угодить палочкой, то из-за угла его поворота удар будет скользящий.

Для томов я нашел самый оптимальный, на мой взгляд, способ крепления к раме. При наименьшем рычаге при ударе по пластику, т.е наименьшей нагрузке на крепление, довольно большой диапазон регулировки по высоте, углу и положению. Кроме того, меньше всего выглядывает штырь крепления.

Под коврик с войлоком внизу я подложил кусок ковролина на резиновой основе. Получилось, что коврик крепко держится за ковролин, а ковролин хоть и сам по себе совершенно не елозит на линолеуме, но еще и прижат стульчиком (с моим весом). Получилось тихо и крепко.

Пэд бочки удерживается от скольжения и вибраций таким вот образом:

А чтобы педаль хай-хэта не уезжала подопрем ее таким образом:

На этом пока все .

Читайте, комментируйте, задавайте вопросы!

Эд (zelt)   /02.10.2013/

От редакции Digital-Drums.ru — ОГРОМНОЕ спасибо Эду за проделанную работу и такое подробное руководство!

Вам понравилась эта статья? Пожалуйста, расскажите о ней своим друзьям!

digital-drums.ru