Aramid

Az aramid egy erős, hőálló szintetikus anyag, melyet 1961-ben fejlesztett ki az amerikai Stephanie Kwolek. Használják a repülőgépiparban és a hadseregben, golyóálló mellények gyártásában, valamint az azbeszt helyettesítőjeként. A név az „aromás poliamid” elnevezés rövidítéséből származik.

Előállítása folyékony oldatból származó erős szál feltekerésével történik, amit az ionos összetevő (kalcium-klorid) tesz lehetővé, amely kölcsönhatásba lép az amidcsoport hidrogénkötéseivel és egy szerves oldószer (N-metilpirrolidon) megválasztásával.

Az aramid legnagyobb előnyei közé tartozik például a gyenge gyúlékonyság és az a tény, hogy nem vezető anyag. Kiemelhető továbbá a magas szakítószilárdság és magas Young-modulus. Ezenkívül említhetjük az ultraibolya sugárzásra való érzékenységet vagy azt, hogy gyárakban jól megmunkálható emelt hőmérsékleten. Az aramid leggyakoribb ipari alkalmazásai közé sorolhatjuk a tűzálló ruházatot, gumiabroncsok erősítését és más gumitermékeket, sporteszközöket és még sok más.

A legismertebb aramidszál (para-amid nylon) a kevlar, a Teijin által gyártott verziója twaron néven ismert, és tűzálló változata a nomex. Az Egyesült Államok Szövetségi Kereskedelmi Bizottsága szerint az aramidszálat úgy definiálják, mint „poliamidból készült szál, melyben a poliamid hosszú szénhidrogén lánc, és legalább 85%-a peptidkötések által két aromás gyűrűt kapcsol össze”.

A kevlar mindenhol használatos, ahol rendkívül magas szakítószilárdságra és kivételes hőállóságra van szükség. Kevlarból készülnek például repülőgépek és űrsiklók részei, fékek és futóművek alkatrészei, golyóálló mellények, aknák elleni védőcipők, ékszíjak, optikai és telekommunikációs kábelek, védősisakok, különféle sportfelszerelések és még sok más. A kevlar nagyon jó hőállósággal rendelkezik, megtartja szilárdságát és rugalmasságát még alacsony, kriogén hőmérsékleteken is (-196 °C); alacsony hőmérsékleten még valamivel erősebb is.

Magas hőmérsékleten a szakítószilárdság 10-20%-kal csökken, és néhány óra elteltével tovább csökken. Például 160 °C-on a szilárdság 10%-os csökkenése 500 óra múlva jelentkezik. 260 °C-on a szilárdság 50%-os csökkenése 70 óra múlva jelentkezik. 450 °C-on a kevlar szublimál. A napsugárzás ultraibolya összetevője lebontja a kevlart, ami miatt ritkán használják kültéri alkalmazásokban napfényvédelem nélkül. A hátrányok közé tartozik a kis ellenállás az ultraibolya sugárzással és nedvességgel szemben, valamint a nehéz színezhetőség.