أخبار

1. قوة الشد
قوة الشد هي أقصى إجهاد يمكن للمادة تحمله قبل التمدد. بعض المواد غير الهشة تتشوه قبل التمزق، ولكنألياف كيفلر® (أراميد)ألياف الكربون، وألياف الزجاج الإلكتروني، هشة وقابلة للتمزق مع تشوه طفيف. تُقاس قوة الشد بالقوة لكل وحدة مساحة (باسكال).

2. نسبة الكثافة والقوة إلى الوزن
عند مقارنة كثافات المواد الثلاث، يمكن ملاحظة اختلافات كبيرة في الألياف الثلاثة. إذا صُنعت ثلاث عينات بنفس الحجم والوزن، يتضح سريعًا أن ألياف كيفلر® أخف وزنًا بكثير، تليها ألياف الكربون بفارق ضئيل.ألياف الزجاج الإلكترونيالأثقل.

3. معامل يونغ
معامل يونغ هو مقياس لصلابة مادة مرنة، وهو طريقة لوصفها. يُعرَّف بأنه نسبة الإجهاد أحادي المحور (في اتجاه واحد) إلى الانفعال أحادي المحور (التشوه في نفس الاتجاه). معامل يونغ = الإجهاد/الانفعال، مما يعني أن المواد ذات معامل يونغ المرتفع تكون أكثر صلابة من تلك ذات معامل يونغ المنخفض.
تختلف صلابة ألياف الكربون والكيفلار® والألياف الزجاجية اختلافًا كبيرًا. ألياف الكربون أقوى بمرتين تقريبًا من ألياف الأراميد، وأكثر صلابة بخمس مرات من ألياف الزجاج. لكن عيبها المميز هو أنها تميل إلى أن تكون أكثر هشاشة. فعندما تتلف، لا تُظهر إجهادًا أو تشوهًا يُذكر.

4. قابلية الاشتعال والتدهور الحراري
يتميز كلٌّ من الكيفلار® وألياف الكربون بمقاومتهما لدرجات الحرارة العالية، وليس لأيٍّ منهما نقطة انصهار. وقد استُخدمت كلتا المادتين في الملابس الواقية والأقمشة المقاومة للحريق. مع ذلك، فإن الألياف الزجاجية قابلة للذوبان في النهاية، لكنها أيضًا شديدة المقاومة لدرجات الحرارة العالية. وبالطبع، يمكن لألياف الزجاج المُجمّد المستخدمة في المباني أن تزيد أيضًا من مقاومة الحريق.
تُستخدم ألياف الكربون والكيفلار® في صناعة بطانيات أو ملابس الحماية من الحرائق أو اللحام. وتُستخدم قفازات الكيفلار بكثرة في صناعة اللحوم لحماية اليدين عند استخدام السكاكين. ونظرًا لندرة استخدام الألياف بمفردها، فإن مقاومة المادة (عادةً ما تكون إيبوكسي) للحرارة مهمة أيضًا. فعند تسخينها، تلين راتنجات الإيبوكسي بسرعة.

5. التوصيل الكهربائي
ألياف الكربون موصلة للكهرباء، ولكن Kevlar® والألياف الزجاجيةلا تستخدمه. يُستخدم الكيفلار® لسحب الأسلاك في أبراج النقل. مع أنه لا يوصل الكهرباء، إلا أنه يمتص الماء، والماء يوصل الكهرباء. لذلك، يجب وضع طبقة مقاومة للماء على الكيفلار في مثل هذه التطبيقات.

6. تدهور الأشعة فوق البنفسجية
ألياف الأراميديتحلل في ضوء الشمس والبيئات ذات الأشعة فوق البنفسجية العالية. ألياف الكربون أو الزجاج ليست حساسة جدًا للأشعة فوق البنفسجية. ومع ذلك، تبقى بعض المصفوفات الشائعة، مثل راتنجات الإيبوكسي، في ضوء الشمس حيث تبيض وتفقد قوتها. راتنجات البوليستر وإستر الفينيل أكثر مقاومة للأشعة فوق البنفسجية، لكنها أضعف من راتنجات الإيبوكسي.

7. مقاومة التعب
إذا تم ثني جزء ما وتقويمه بشكل متكرر، فإنه سوف يفشل في النهاية بسبب التعب.ألياف الكربونالألياف الزجاجية حساسة نوعًا ما للتعب وتميل للتلف بشكل كارثي، بينما الكيفلار® أكثر مقاومة للتعب. الألياف الزجاجية متوسطة بينهما.

8. مقاومة التآكل
يتميز الكيفلار® بمقاومة عالية للتآكل، مما يجعل قطعه صعبًا، ومن استخداماته الشائعة استخدامه كقفازات واقية في المناطق التي قد تُجرح فيها الأيدي بالزجاج أو عند استخدام شفرات حادة. أما ألياف الكربون والزجاج، فهي أقل مقاومة.

9. المقاومة الكيميائية
ألياف الأراميدألياف الكيفلار حساسة للأحماض والقواعد القوية وبعض عوامل الأكسدة (مثل هيبوكلوريت الصوديوم)، مما قد يُسبب تدهور الألياف. لا يُمكن استخدام مُبيض الكلور العادي (مثل كلوروكس®) وبيروكسيد الهيدروجين مع الكيفلار®. يُمكن استخدام مُبيض الأكسجين (مثل بيربورات الصوديوم) دون إتلاف ألياف الأراميد.

10. خصائص الترابط الجسدي
لكي تعمل ألياف الكربون والكيفلار® والزجاج بكفاءة، يجب تثبيتها في المصفوفة (عادةً ما تكون راتنج إيبوكسي). لذلك، تُعد قدرة الإيبوكسي على الالتصاق بالألياف المختلفة أمرًا بالغ الأهمية.
كل من الكربون وألياف زجاجيةيلتصق الكيفلار® بسهولة بالإيبوكسي، لكن رابطة ألياف الأراميد بالإيبوكسي ليست بالقوة المطلوبة، مما يُضعف الالتصاق ويسمح بنفاذ الماء. نتيجةً لذلك، فإن سهولة امتصاص ألياف الأراميد للماء، بالإضافة إلى ضعف التصاقها بالإيبوكسي، تعني أنه في حال تلف سطح مركب الكيفلار® ودخول الماء، فقد يمتص الكيفلار® الماء على طول الألياف ويُضعف المركب.

11. اللون والنسيج
الأراميد ذهبي فاتح في حالته الطبيعية، ويمكن تلوينه، ويتوفر الآن بألوان جميلة متعددة. كما يتوفر الألياف الزجاجية بألوان أخرى.ألياف الكربونيكون دائمًا أسود اللون ويمكن مزجه مع الأراميد الملون، ولكن لا يمكن تلوينه بنفسه.