Quais são os tipos de cordas para barcos de fibra orgânica?

2023-11-30 02:45:51

O cabo de aramida possui excelentes propriedades mecânicas em alta temperatura e é adequado para cenários de aplicação em alta temperatura. Comparada com a aramida, a fibra de poliarilato tem excelente resistência à fluência e é adequada para condições de carga de longo prazo. O cabo de polietileno de ultra-alto peso molecular tem excelente resistência à tração, mas é muito sensível a altas temperaturas e cargas. A fibra de poliimida possui excelente resistência à radiação e estabilidade térmica, sendo um dos materiais ideais para substituir a aramida. As características de desempenho de quatro fibras orgânicas de alto desempenho garantem o atendimento às necessidades de materiais fibrosos para cabos trançados.

O nome completo da fibra de poliarilato é fibra de poliarilato de cristal líquido (LCP), que é feita a partir da polimerização por condensação do ácido 4-hidroxibenzóico e do ácido 2-hidroxi-6-naftóico. Comparadas com a aramida, as fibras de poliarilato apresentam excelente resistência à fluência e estabilidade química. A fibra de poliarilato tem sido usada nos airbags de pouso dos rovers Spirit e Opportunity Mars e nas cordas do freio de pouso do rover Curiosity Mars. No futuro, espera-se que seja usado em equipamentos de exploração de Marte, como trajes de Marte, redutores de pouso infláveis ​​e módulos de habitação. No entanto, as fibras de poliarilato sofrerão uma degradação significativa do desempenho após serem irradiadas por raios ultravioleta, o que limita a sua aplicação em estruturas insufláveis ​​espaciais, tais como dirigíveis estratosféricos.

O nome completo da fibra de aramida é fibra de poliamida aromática. A grande vantagem do cabo de aramida é que ele ainda mantém excelentes propriedades mecânicas em altas temperaturas de 170 graus Celsius. Materiais compósitos reforçados com aramida podem ser usados ​​em radomes de radar, carenagens de foguetes, carcaças de motores, etc. para reduzir efetivamente a qualidade estrutural e, ao mesmo tempo, melhorar o desempenho. No entanto, a força de ligação da interface entre a fibra de aramida e a resina ou matriz de borracha precisa ser melhorada, e a modificação colaborativa por plasma, enzimas biológicas e outros métodos é uma das principais direções de desenvolvimento no futuro.

A fibra de poliimida (PI) é sintetizada principalmente a partir de dois monômeros: dianidrido e diamina. A molécula contém um grande número de grupos aromáticos ligados a ligações imida. Portanto, a fibra de poliimida possui excelente estabilidade térmica. , resistência à radiação e propriedades de isolamento dielétrico, frequentemente usadas em materiais de isolamento leves de naves espaciais, materiais estruturais e materiais de proteção contra radiação, etc. Nos últimos anos, com o desenvolvimento de fibra PI de alta resistência e alto módulo, sua resistência e módulo são superiores à fibra de aramida, e tem enorme potencial de aplicação em estruturas de suporte de carga de naves espaciais.

A fibra de polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMWPE) é polimerizada a partir de monômero de polietileno, com massa molecular relativa entre 3,5 milhões e 7,5 milhões. A densidade da fibra UHMWPE é de apenas 0,97 g/centímetro cúbico e sua resistência específica pode chegar a 370cN/tex. Atualmente é uma fibra orgânica com maior resistência específica. A fibra UHMWPE é frequentemente usada em materiais leves à prova de balas e cordas marítimas. Devido à força fraca entre suas cadeias moleculares, é fácil deformar-se sob altas temperaturas e forças externas. Portanto, a modificação da fluência de cordas marinhas de polietileno de ultra-alto peso molecular tem sido um dos pontos críticos de pesquisa nos últimos anos.

Cordas de fibra de alto desempenho possuem propriedades físicas e químicas especiais e desempenham um papel importante nas áreas de defesa nacional, indústria militar, aeroespacial e outras áreas. Eles são um importante material estratégico. De acordo com as diferentes composições químicas, os cabos de fibra de alto desempenho podem ser divididos em duas categorias: inorgânicos e orgânicos. Em comparação com as fibras inorgânicas representadas pelas fibras de carbono, as fibras orgânicas apresentam melhor resistência ao desgaste e tecelagem. Portanto, a maioria das cordas é feita de fibras orgânicas. Os cabos de fibra orgânica de alto desempenho incluem principalmente fibras aromáticas representadas por fibras de aramida, poliarilato e poliimida e olefinas representadas por cabos de polietileno de ultra-alto peso molecular.