Kevlár

	Kevlár
	Kevlárkesztyű
	Kevlár weboldala
	A Wikimédia Commons tartalmaz Kevlár témájú médiaállományokat.

A kevlár egy szintetikus aramidszál, amelyet Stephanie Kwolek, a DuPont® kutatója talált fel 1965-ben.^[1]^[2]^[3] Fő jellemzője a nagy mechanikai ellenállás a húzással szemben, olyannyira, hogy azonos tömeg mellett 5-ször ellenállóbb, mint az acél.^[4]

A kevlár hő- és lángállósággal is rendelkezik. Ellenállási tulajdonságai miatt erősítő szálként használják golyóálló mellények, extrém sportok felszereléséhez, valamint repülőgépekben, hajókban és versenyautó-alkatrészekhez.

Története

Stephanie Kwolek találta fel, miközben erős, rugalmas szálat keresett a gumiabroncsok gumijának helyettesítésére.^[5] A kevlárt a DuPont® szabadalmaztatta 1973-ban.

Az évek során az ilyen típusú szintetikus szálak jelentős javulást értek el a mechanikai szilárdság tekintetében. Kezdettől fogva ígéretesnek bizonyult, több mint kétszeres szilárdsággal, mint az acélé, azonos tömeg mellett. Idővel még ellenállóbb termékeket fejlesztettek ki, amelyek az acélhoz képest legalább 5:1 arányt kínálnak (ezek a teljesítmények a mechanikai ellenállásra vonatkoznak, de a kopásra nem). A magas hőmérsékletnek is nagyon ellenáll.

Gyártása

A kevlárt az 1,4-fenilén-diamin (para-fenilén-diamin) és a tereftaloil-klorid monomerekből oldattá kondenzálják. A reakció melléktermékeként sósav keletkezik.

Felhasználása

Védelem

A kevlár egyik legismertebb felhasználási módja a golyóálló mellényekben való felhasználás: nagy szilárdságát a lövedékek mozgási energiájának képlékeny alakváltozáson keresztül történő elnyelésére használják. Néhány katonai sisak is ebből az anyagból készül, például az amerikai tengerészgyalogosok könnyű sisakja

A kevlárt bizonyos munkaruházatban is használják.

A kevlár nem hatékony áttörő tárgyak, például szuronyok vagy kések, vagy páncéltörő golyók ellen. Az ilyen típusú támadások elleni védelem érdekében a kevlár szövethez könnyűötvözet fémpaneleket adnak. A kevlár és a könnyűötvözetek kombinációját súlykorlátozás alá eső járművek, például páncélozott helikopterek védelmére is felhasználják. Ebben az összefüggésben a kevláron kívül más szintetikus szálakat is használnak, mint például a kevésbé híres nomexet vagy a szénszálat.

A technikai versenysportban

Könnyűsége miatt a szálat széles körben használják versenyautókban és motorkerékpárokban:

szerkezeti elemként, az alvázban vagy karosszériában
vezérműszíjakhoz
tárcsafékvezetékekben, hogy megakadályozzák a vezeték nyomás alatti duzzadását, javítva a fékrendszer pontosságát és erejét;
egyes nagy teljesítményű gumiabroncsok burkolatában
a Formula–1-es tartályokban két rétegből készült: a belső nitril-gumi, a külső pedig bizonyos kezelésekkel megerősített kevlárral, ami lehetővé teszi a tartály deformálódását repedés vagy törés nélkül.
Kétütemű motorkerékpár hangtompítókban: hosszas használat után sem ég le az anyag.

Hőviselkedésük miatt az aramidszálakat speciális gumiabroncsok megerősítő burkolatához használják, és a fékbetétek azbeszt helyettesítésére is alkalmasnak találták.

Sportfelszerelés

Nagyon magas fajlagos mechanikai ellenállása ideálissá teszi számos sportfelszerelés készítéséhez, még akkor is, ha a költségek versenyképes szintre szorítják. Néhány példa:

Kenuk és lapátok alja
Kötelek sziklamászáshoz és óriási tartókapcsokhoz
Biliárd-dákóhegyek, azaz a fogantyúba csavarható elülső részhez
Zsinór a horgászatban, különösen az utolsó rész (úgynevezett előke?), ahol csökkentett átmérő szükséges. Harcsák és nagyragadozók horgászatára használják.
Vitorlák és kötelek (lapok és kötelek) vitorlás hajókban
A kerítéshez használt védőfelszerelés egyes részei a Fédération Internationale d'Escrime előírásai szerint
Erősítések motoros műszaki ruházatban. Például Valentino Rossi 2010-es mugellói sérülése után kevlárvédelemmel ellátott öltönyök használatát vette át a bokán, a sípcsonton és a fibulán.
A jégkorongütőkben a magot alkotó szénszálak védő és felületi megerősítéseként
Az ideg a modern íjakban és számszeríjakban
BMX kerékpár gumiabroncsok gyártása
Tollaslabdaütő keret
Kiszúrásgátló szalagok BMX kerékpárokhoz
Változó felhajtóerő kompenzátorokban (BCV) búvárkodásban
Ejtőernyők és siklóernyők siklókötegében
Órakészítés, a precíziós óratok egyes részeihez használják

Egyéb felhasználásai

Ez alkotja a gyúlékony zsonglőrszerszámok kanócát
erősítésként az optikai szálkötegekkel ellátott kábelek szakítószilárdságának növelésére, nagy szilárdsága miatt a szálköteg külső burkolatának leválasztására is használható
Okostelefonok készítéséhez
Fiber Reforced Polymers nevű kompozit anyagok gyártására használják, amelyeket nemrégiben falazott és vasbeton épületek statikai megszilárdítására használnak
kiváló minőségű Hi-Fi hangszórók
sisakok gyártása a tűzoltók számára
régi és modern vászonfestmények szerkezeti helyreállítása során támasztó megerősítési műveleteknél, amikor minimális szelvényekben az ellenállási tulajdonságok szükségesek alacsony rugalmas deformálhatóság mellett.
űrhajós öltönyökhöz

A tömegkultúrában

A kevlár az az anyag, amelyből Batman öltönyét készítik, mind a képregényekben, mind Batman Begins, A sötét lovag és A sötét lovag – Felemelkedés című filmekben. Ugyanezt az anyagot használják a különböző Robinok és számos pártfogoltja (Nightwing, Vörös sisak, Batgirl, Batwoman, Spoiler).
Az azonos című filmekből származó kiborg rendőr, Robocop páncélja kevlárral laminált titánból készült.
Más képregényszereplők, például a Megtorló és a Kick-Ass kevlár golyóálló mellényt viselnek.
A Hősök című sorozat harmadik évadában Haiti René fivérének kevlár teste van, ami emberfeletti erőt ad neki, olyannyira, hogy az általa vezetett banda istennek tartja.
A Rampage és folytatásai című filmben a főhős egy kevlárpáncélt épít, amely lehetővé teszi számára, hogy golyóálló legyen.
Az A zöld íjász című tévésorozat negyedik évadában Zöld Nyíl és munkatársai jelmeze kevlárból készült.
A Fekete Villám című tévésorozatban Black és munkatársai jelmezei kevlárból készülnek
Az XCOM 2 videojátékban ez a katonák alappáncéljának anyaga

Jegyzetek

↑ Stephanie Kwolek–Hiroshi Mera–Tadahiko Takata: High-Performance Fibers, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2002 doi:10.1002/14356007.a13_001
↑ What is Kevlar. DuPont®. [2007. március 20-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2023. július 19.)
↑ Wholly Aromatic Carbocyclic Polycarbonamide Fiber Original Kevlar patent awarded in 1974 to Stephanie Kwolek
↑ Five times stronger than steel – the safety material that revolutionized safety materials. [2023. március 28-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2023. július 19.)
↑ WebCite query result. [2009. március 27-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2023. július 19.)

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Kevlar című olasz Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Kapcsolódó szócikkek

Kompozitanyagok

Egyéb projektek

További információk

Kémiaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap

[1] Stephanie Kwolek–Hiroshi Mera–Tadahiko Takata: High-Performance Fibers, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2002 doi:10.1002/14356007.a13_001

[2] What is Kevlar. DuPont®. [2007. március 20-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2023. július 19.)

[3] Wholly Aromatic Carbocyclic Polycarbonamide Fiber Original Kevlar patent awarded in 1974 to Stephanie Kwolek

[4] Five times stronger than steel – the safety material that revolutionized safety materials. [2023. március 28-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2023. július 19.)

[5] WebCite query result. [2009. március 27-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2023. július 19.)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]