أخبار

1. قوة الشد
قوة الشد هي أقصى إجهاد يمكن أن تتحمله المادة قبل أن تتمدد. بعض المواد غير الهشة تتشوه قبل أن تنكسر، ولكنألياف كيفلار® (الأراميد)ألياف الكربون وألياف الزجاج الإلكتروني هشة وتتكسر مع تشوه طفيف. تُقاس قوة الشد بالقوة لكل وحدة مساحة (باسكال).

2. الكثافة ونسبة القوة إلى الوزن
عند مقارنة كثافة المواد الثلاث، تظهر اختلافات كبيرة بين الألياف الثلاث. فإذا تم صنع ثلاث عينات متطابقة تمامًا في الحجم والوزن، يتضح سريعًا أن ألياف كيفلار® أخف وزنًا بكثير، تليها ألياف الكربون بفارق بسيط.ألياف زجاجية من النوع Eالأثقل.

3. معامل يونغ
معامل يونغ هو مقياس لصلابة المادة المرنة، وهو طريقة لوصف خصائصها. 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.
تتفاوت صلابة ألياف الكربون، والكيفلار، والألياف الزجاجية بشكل كبير. فألياف الكربون أصلب بمرتين تقريبًا من ألياف الأراميد، وخمس مرات أصلب من الألياف الزجاجية. إلا أن صلابة ألياف الكربون العالية تجعلها أكثر هشاشة، فعند انكسارها، لا تُظهر عادةً إجهادًا أو تشوهًا كبيرًا.

4. القابلية للاشتعال والتدهور الحراري
يتميز كل من الكيفلار® وألياف الكربون بمقاومتهما لدرجات الحرارة العالية، ولا ينصهر أي منهما. وقد استُخدمت كلتا المادتين في صناعة الملابس الواقية والأقمشة المقاومة للحريق. أما الألياف الزجاجية، فتنصهر في نهاية المطاف، ولكنها أيضاً شديدة المقاومة لدرجات الحرارة العالية. وبالطبع، يمكن للألياف الزجاجية المصنفرة المستخدمة في المباني أن تزيد من مقاومة الحريق.
تُستخدم ألياف الكربون والكيفلار® في صناعة بطانيات وملابس واقية لمكافحة الحرائق أو اللحام. كما تُستخدم قفازات الكيفلار بكثرة في صناعة اللحوم لحماية الأيدي عند استخدام السكاكين. ونظرًا لأن الألياف نادرًا ما تُستخدم منفردة، فإن مقاومة الحرارة للمادة الأساسية (عادةً الإيبوكسي) تُعدّ مهمة أيضًا. فعند تسخينها، يلين راتنج الإيبوكسي بسرعة.

5. الموصلية الكهربائية
ألياف الكربون موصلة للكهرباء، لكن الكيفلار® والألياف الزجاجيةلا تفعل ذلك. يُستخدم الكيفلار® في سحب الأسلاك في أبراج نقل الطاقة. ورغم أنه لا يُوصل الكهرباء، إلا أنه يمتص الماء، والماء موصل للكهرباء. لذلك، يجب طلاء الكيفلار بطبقة عازلة للماء في مثل هذه التطبيقات.

6. التحلل بالأشعة فوق البنفسجية
ألياف الأراميدتتدهور هذه المواد في ضوء الشمس والبيئات ذات الأشعة فوق البنفسجية العالية. ألياف الكربون أو الزجاج ليست حساسة جدًا للأشعة فوق البنفسجية. مع ذلك، تحتفظ بعض المواد الشائعة، مثل راتنجات الإيبوكسي، بخصائصها في ضوء الشمس، حيث يتغير لونها إلى الأبيض وتفقد قوتها. راتنجات البوليستر والفينيل إستر أكثر مقاومة للأشعة فوق البنفسجية، لكنها أضعف من راتنجات الإيبوكسي.

7. مقاومة التعب
إذا تم ثني جزء ما وتقويمه بشكل متكرر، فسوف يفشل في النهاية بسبب الإجهاد.ألياف الكربونيُعدّ الكيفلار حساسًا نوعًا ما للإجهاد ويميل إلى الانهيار بشكل كارثي، بينما يتميز الكيفلار بمقاومة أكبر للإجهاد. أما الألياف الزجاجية فتقع بينهما.

8. مقاومة التآكل
يتميز الكيفلار بمقاومته العالية للتآكل، مما يجعل قطعه صعباً، ومن استخداماته الشائعة صناعة القفازات الواقية في الأماكن التي قد تتعرض فيها الأيدي للجروح من الزجاج أو عند استخدام الشفرات الحادة. أما ألياف الكربون والزجاج فهي أقل مقاومة.

9. المقاومة الكيميائية
ألياف الأراميدتتأثر ألياف كيفلار® بالأحماض والقواعد القوية وبعض المؤكسدات (مثل هيبوكلوريت الصوديوم)، مما قد يؤدي إلى تلفها. لا يُنصح باستخدام مبيض الكلور العادي (مثل كلوروكس®) أو بيروكسيد الهيدروجين مع كيفلار®. بينما يُمكن استخدام مبيض الأكسجين (مثل بيربورات الصوديوم) دون إتلاف ألياف الأراميد.

10. خصائص ترابط الجسم
لكي تؤدي ألياف الكربون والكيفلار والزجاج وظيفتها على النحو الأمثل، يجب تثبيتها في المادة الأساسية (عادةً ما تكون راتنج إيبوكسي). لذا، فإن قدرة الإيبوكسي على الالتصاق بالألياف المختلفة أمر بالغ الأهمية.
كل من الكربون والألياف الزجاجيةيمكن أن تلتصق ألياف الأراميد بسهولة بالإيبوكسي، لكن الرابطة بين ألياف الأراميد والإيبوكسي ليست بالقوة المطلوبة، وهذا الالتصاق الضعيف يسمح بتسرب الماء. ونتيجة لذلك، فإن سهولة امتصاص ألياف الأراميد للماء، بالإضافة إلى ضعف التصاقها بالإيبوكسي، يعني أنه في حال تضرر سطح مركب الكيفلار وتسرب الماء إليه، فقد يمتص الكيفلار الماء على طول الألياف، مما يُضعف المركب.

11. اللون والنسيج
يتميز الأراميد بلونه الذهبي الفاتح في حالته الطبيعية، ويمكن تلوينه، وهو متوفر الآن بألوان جميلة متعددة. كما يتوفر الألياف الزجاجية أيضاً بألوان مختلفة.ألياف الكربونيكون لونه أسود دائمًا ويمكن مزجه مع الأراميد الملون، لكن لا يمكن تلوينه بنفسه.