Aramidevezel is de afkorting van aromatische polyamidevezels. Er zijn twee hoofdcategorieën: de ene is polytereftalyl-p-fenyleendiamine (PPDA) vezel, zoals Kevlar-49 van DuPont uit de Verenigde Staten, TwaronHM van Enka Company uit Nederland , aramide 1414 uit China, enz.; Het andere type zijn polyparabenamide (PBA) vezels, zoals Kevlar-29, aramide 14, enz. Kevlar-49 is een organische vezel ontwikkeld door DuPont eind jaren 60 van de 20e eeuw en op de markt gebracht in de jaren 70 van de 20e eeuw. Dit is een nieuw type materiaal met uitstekende eigenschappen zoals hoge sterkte, hoge modulus, hoge temperatuurbestendigheid en lage dichtheid. Kevlar-49-vezels worden voornamelijk gebruikt in composietonderdelen zoals de luchtvaart, ruimtevaart, scheepsbouw, medische apparatuur en sportartikelen. Vanwege de uitstekende prestaties en de bijzonderheid van het toepassingsbereik zal het toepassingsgebied verder worden gepromoot.
De mechanische eigenschappen van aramidevezels verschillen van andere organische vezels doordat hun treksterkte en initiële modulus hoog zijn, terwijl hun rek laag is. Aramidevezel heeft uitstekende mechanische eigenschappen in organische vezels. De moleculaire keten van aramide bestaat uit benzeenringen en amidegroepen die volgens een bepaalde wet zijn gerangschikt. De positie van de amidegroep bevindt zich in de rechte positie van de benzeenring, dus dit polymeer heeft een goede regelmaat, wat resulteert in een hoge mate van kristalliniteit van aramidevezels. Deze stijve geagglomereerde moleculaire keten is sterk georiënteerd in de axiale richting van de vezel, en de waterstofatomen op de moleculaire keten zullen zich combineren met de carbonylgroepen van het amidepaar op de andere moleculaire keten om waterstofbruggen te vormen, waardoor ze een transversale verbinding tussen polymeermoleculen worden.
Het is ook duidelijk dat Kevlar-49- en aramide-1414-composieten aanzienlijke voordelen hebben ten opzichte van glasvezelversterkte composieten in termen van dichtheid en sterkte. Wanneer Kevlar-49 en aramide 1414 unidirectionele composieten onder spanning worden getest, is de spanning-rekcurve die vóór breuk wordt verkregen bovendien een rechte lijn, maar bij de compressietest zijn ze elastisch onder lage spanning en plastisch onder hoge spanning , Kevlar-49 en aramide 1414 composietmaterialen. Deze unieke compressie-eigenschap komt sterk overeen met de taaiheid van metalen en heeft onder specifieke omstandigheden een bepaalde toepassingsbelang.
Aramidevezels en andere organische vezels, zoals glasvezels, kunnen gemakkelijk tot een verscheidenheid aan stoffen worden geweven. Het gebruik van deze stoffen zorgt voor groot gemak bij het gietproces van composieten, en aramidestapelvezels worden voornamelijk gebruikt om thermoplastische composieten te versterken om de breeksterkte van thermoplastische composieten te verbeteren. Met stapelvezels versterkte thermoplastische composieten, voornamelijk als gevolg van het trekken van de stapelvezels uit het matrixmateriaal. Wanneer het vezelgehalte vrij klein is, kan de ductiele matrix tot een ductiel composiet worden gemaakt. Naarmate het vezelgehalte toeneemt, neemt de taaiheid van het composiet toe. Volgens gegevensrapporten kan het matrixmateriaal, wanneer het 20% aramidevezels bevat, de mechanische eigenschappen van het composiet aanzienlijk verbeteren.
Aramidecomposieten hebben slechte drukeigenschappen, ongeveer de helft van die van glasvezelcomposieten. Als er nog een vezel wordt toegevoegd om een hybride composiet te maken, kan de drukweerstand aanzienlijk worden verbeterd. Omdat de thermische uitzettingscoëfficiënt van aramidevezels en koolstofvezels zeer dichtbij ligt, zijn deze twee vezels bijzonder geschikt voor gemengd gebruik in verschillende verhoudingen. De composietmaterialen gemengd met aramide en grafiet kunnen de belangrijkste nadelen van de hoge prijs van grafietcomposieten en de plotselinge breuk als gevolg van slechte taaiheid overwinnen. Aramide wordt gemengd met glasvezel, wat de tekortkomingen van de slechte stijfheid van glasvezelcomposieten kan overwinnen. Bij speciale toepassingen zijn er veel manieren om composietmaterialen te mengen en te gebruiken, die redelijkerwijs kunnen worden afgestemd op de gebruikseisen.
Bovendien kan het mengen van aramide en koolstof-, boor- en andere vezels met hoge modulus de druksterkte verkrijgen die nodig is voor de toepassingsstructuur, en de unieke eigenschappen ervan zijn onvergelijkbaar met andere vezelversterkingsmaterialen. Een hybride materiaal bestaande uit 50% aramidevezel en 50% hoge sterkte koolstofvezel met epoxyhars heeft bijvoorbeeld een buigsterkte van meer dan 620 MPa. De slagsterkte van het composietmateriaal na het mengen is ongeveer tweemaal zo hoog als die van alleen koolstofvezels met hoge sterkte, en als grafietvezels met hoge modulus worden gemengd, zal de slagsterkte aanzienlijk worden verbeterd.