Jakie są rodzaje lin do łodzi z włókien organicznych?

2023-11-30 02:45:51

Lina aramidowa ma wyjątkowe właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach i nadaje się do zastosowań w wysokich temperaturach. W porównaniu z aramidem, włókno poliarylanowe ma doskonałą odporność na pełzanie i nadaje się do długotrwałych warunków obciążenia. Lina polietylenowa o ultrawysokiej masie cząsteczkowej ma bardzo doskonałą wytrzymałość na rozciąganie, ale jest bardzo wrażliwa na wysokie temperatury i obciążenia. Włókno poliimidowe ma wyjątkową odporność na promieniowanie i stabilność termiczną i jest jednym z idealnych materiałów do zastąpienia aramidu. Właściwości użytkowe czterech wysokowydajnych włókien organicznych gwarantują spełnienie wymagań materiałów włóknistych na liny plecione.

Pełna nazwa włókna poliarylanowego to włókno poliarylanowe ciekłokrystaliczne (LCP), które jest wytwarzane w wyniku polimeryzacji kondensacyjnej kwasu 4-hydroksybenzoesowego i kwasu 2-hydroksy-6-naftoesowego. W porównaniu z aramidem włókna poliarylanowe mają doskonałą odporność na pełzanie i stabilność chemiczną. Włókno poliarylanowe zastosowano w poduszkach powietrznych zderzaków lądowania łazików marsjańskich Spirit i Opportunity oraz linach hamulcowych łazika marsjańskiego Curiosity. Oczekuje się, że w przyszłości będzie on stosowany w sprzęcie do eksploracji Marsa, takim jak skafandry marsjańskie, nadmuchiwane reduktory lądowania i moduły mieszkalne. Jednakże włókna poliarylanowe ulegną znacznemu pogorszeniu wydajności po napromieniowaniu promieniami ultrafioletowymi, co ogranicza ich zastosowanie w nadmuchiwanych konstrukcjach kosmicznych, takich jak sterowce stratosferyczne.

Pełna nazwa włókna aramidowego to aromatyczne włókno poliamidowe. Wyjątkową zaletą liny aramidowej jest to, że zachowuje ona doskonałe właściwości mechaniczne już w wysokiej temperaturze 170 stopni Celsjusza. Materiały kompozytowe wzmocnione aramidem można stosować w osłonach radarów, owiewkach rakiet, obudowach silników itp., aby skutecznie obniżyć jakość konstrukcji przy jednoczesnej poprawie wydajności. Należy jednak poprawić siłę wiązania na styku włókna aramidowego z matrycą z żywicy lub gumy, a wspólna modyfikacja za pomocą plazmy, enzymów biologicznych i innych metod jest jednym z głównych kierunków rozwoju w przyszłości.

Włókno poliimidowe (PI) jest syntetyzowane głównie z dwóch monomerów: dibezwodnika i diaminy. Cząsteczka zawiera dużą liczbę grup aromatycznych połączonych wiązaniami imidowymi. Dlatego włókno poliimidowe ma doskonałą stabilność termiczną. , odporność na promieniowanie i właściwości izolacji dielektrycznej, często stosowane w lekkich materiałach izolacyjnych statków kosmicznych, materiałach konstrukcyjnych i materiałach chroniących przed promieniowaniem itp. W ostatnich latach, wraz z rozwojem włókna PI o wysokiej wytrzymałości i wysokim module, jego wytrzymałość i moduł są lepsze niż w przypadku włókna aramidowego i ma ogromny potencjał zastosowania w konstrukcjach nośnych statków kosmicznych.

Włókno polietylenowe o ultrawysokiej masie cząsteczkowej (UHMWPE) jest polimeryzowane z monomeru polietylenu o względnej masie cząsteczkowej od 3,5 miliona do 7,5 miliona. Gęstość włókien UHMWPE wynosi zaledwie 0,97 g/centymetr sześcienny, a ich wytrzymałość właściwa może osiągnąć 370cN/tex. Jest to obecnie włókno organiczne o najwyższej wytrzymałości właściwej. Włókno UHMWPE jest często stosowane w lekkich materiałach kuloodpornych i linach morskich. Ze względu na słabą siłę między łańcuchami molekularnymi łatwo ulega odkształceniu pod wpływem wysokiej temperatury i siły zewnętrznej. Dlatego modyfikacja pełzania lin morskich z polietylenu o ultrawysokiej masie cząsteczkowej była jednym z najgorętszych punktów badawczych w ostatnich latach.

Wysokowydajne liny z włókien mają szczególne właściwości fizyczne i chemiczne i odgrywają ważną rolę w dziedzinie obrony narodowej, przemyśle wojskowym, lotniczym i innych dziedzinach. Są ważnym materiałem strategicznym. Według różnych składów chemicznych, wysokowydajne liny z włókien można podzielić na dwie kategorie: nieorganiczne i organiczne. W porównaniu z włóknami nieorganicznymi reprezentowanymi przez włókna węglowe, włókna organiczne mają lepszą odporność na zużycie i tkalność. Dlatego większość lin jest wykonana z włókien organicznych. Organiczne liny z włókien o wysokiej wydajności obejmują głównie włókna aromatyczne reprezentowane przez włókna aramidowe, poliarylanowe i poliimidowe oraz włókna olefinowe reprezentowane przez liny polietylenowe o ultrawysokiej masie cząsteczkowej.