วัสดุไฮเทค - กระดาษอะรามิด

กระดาษอะรามิดเรียกอีกอย่างว่า "กระดาษใยสังเคราะห์" ทำจากเส้นใยอะรามิดและตาข่ายเส้นใยอะรามิดเป็นวัตถุดิบในการผลิตกระดาษโดยการขึ้นรูปแบบเปียกของเส้นใยแบบเอียงแล้วกดร้อน กระดาษอะรามิดมีฉนวนกันความร้อนที่ดีและต่อต้านริ้วรอย เป็นวัสดุสังเคราะห์ไฮเทคชนิดใหม่ที่พิเศษมาก ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญของวัสดุศาสตร์มาตั้งแต่กำเนิด แม้ว่าเราจะคุ้นเคยกับการเรียกมันว่า "กระดาษ" แต่มันมีความแตกต่างพื้นฐานจากกระดาษแบบดั้งเดิมของเรา กระดาษอะรามิดมีความแข็งแรงสูงการเสียรูปขนาดเล็กทนต่ออุณหภูมิสูงทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมีสารหน่วงไฟฉนวนไฟฟ้าที่ดีคุณสมบัติทางเคมีที่มีเสถียรภาพมากอายุการใช้งานยาวนาน มันมีคุณสมบัติหลายอย่างที่กระดาษแบบดั้งเดิมไม่ได้มี: มันมีความแข็งแรงประมาณ 5 หรือ 6 เท่าของลวดเหล็กและความเหนียวเป็นสองเท่าของลวดเหล็ก แม้ว่าจะมีความแข็งแรงและความเหนียวชั้นหนึ่ง แต่บทความนี้ยังมีน้ำหนักเบา มวลของมันเป็นเพียงประมาณหนึ่งในห้าของลวดเหล็ก

คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมของวัสดุกระดาษอะรามิดทำให้ใช้งานได้หลากหลาย ปัจจุบันหลายประเทศทั่วโลกใช้กระดาษอะรามิดอย่างกว้างขวางในด้านการป้องกันประเทศการบินและอวกาศการขนส่งและอื่น ๆ ส่วนประกอบสำคัญบางอย่างเช่นเครื่องบินรถไฟความเร็วสูงเรือบรรทุกเครื่องบินและรถบรรทุกใช้กระดาษอะรามิดเป็นวัสดุคอมโพสิต

กระดาษอะรามิดถูกใช้ครั้งแรกในด้านการบินและอวกาศและการทหารในสหรัฐอเมริกาและต่อมาใช้ในด้านพลเรือน ปัจจุบันเสื้อเกราะของประเทศที่พัฒนาแล้วอย่างสหรัฐอเมริกาและอังกฤษทำจากกระดาษอะรามิดจริง ๆ หมวกกันน็อกชนิดหนึ่งที่ทหารอเมริกันสวมใส่เป็นวัสดุกระดาษอะรามิดจํานวนมาก เนื่องจากกระดาษอะรามิดทนต่ออุณหภูมิสูงกรดและด่างความแข็งจะแข็งกว่าเหล็กและน้ำหนักเบากว่าหมวกเหล็กทั่วไปสองในสามจึงเป็นวัสดุที่เหมาะสมที่สุดในการทำหมวกเหล็ก น้ำหนักเบาของเสื้อเกราะและหมวกกันน็อกสามารถปรับปรุงความสามารถในการตอบสนองอย่างรวดเร็วและพลังทำลายล้างของกองทัพได้อย่างมาก

เป็นที่ทราบกันดีว่าเครื่องบินทิ้งระเบิดล่องหน B-2 ของสหรัฐฯ มีความสามารถในการล่องหนที่แข็งแกร่งมากและสามารถผ่านระบบป้องกันภัยทางอากาศทั่วไปได้อย่างปลอดภัย หนังปีกของมันทำจากกระดาษอะรามิด เนื่องจากกระดาษอะรามิดมีน้ำหนักเบาอัตราการส่งคลื่นบรอดแบนด์ความแข็งแรงสูงและโมดูลัสสูงการใช้วัสดุคอมโพสิตโครงสร้างรังผึ้งที่มีกระดาษอะรามิดเป็นวัสดุหลักเพื่อทำวัสดุที่มองไม่เห็นซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการตรวจจับเรดาร์ศัตรูได้อย่างมีประสิทธิภาพและปรับปรุงความปลอดภัยของเครื่องบิน ความสามารถในการอยู่รอดและความสามารถในการต่อสู้ อาจกล่าวได้ว่ากระดาษอะรามิดเป็นวัสดุพื้นฐานที่สําคัญสําหรับอุปกรณ์ป้องกันประเทศ มีสถานะเทียบเท่ากับสารหล่อลื่นที่ใช้ในรถยนต์ หากไม่มีมัน ยุทโธปกรณ์ไฮเทคจํานวนมากก็ไม่สามารถมีบทบาทที่แข็งแกร่งกว่านี้ได้

กระดาษอะรามิดเป็นวัสดุกระดาษพิเศษที่ใช้กันมากที่สุดในการบินและอวกาศและสาขาอื่น ๆ การแข่งขันระหว่างประเทศสมัยใหม่ได้มุ่งเป้าไปที่ทรัพยากรอวกาศแล้ว โครงการผู้อพยพดาวอังคาร โครงการผู้อพยพบนดวงจันทร์และโครงการสํารวจทรัพยากรดาวอังคารล้วนต้องการการปล่อยจรวด ในระหว่างการพัฒนาและสร้างยานอวกาศการใช้กระดาษอะรามิดสามารถลดมวลโดยรวมของจรวดได้มาก ทุกกิโลกรัมที่ลดลง ค่าใช้จ่ายของจรวดจะลดลงหนึ่งล้านดอลลาร์ นอกจากนี้ กระสวยอวกาศยังต้องทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 1,000 องศาเซลเซียสเมื่อกลับสู่โลกเพื่อชนกับชั้นบรรยากาศ วัสดุฉนวนกันความร้อนทนความร้อนของกระสวยอวกาศ ทำจากกระดาษอะรามิด

นอกเหนือจากการใช้งานทางทหารและการบินและอวกาศกระดาษอะรามิดยังมีบทบาทอย่างมากในด้านพลเรือน ยกตัวอย่างเช่น กระดาษอะรามิดที่นำมาทำเป็นชุดทนความร้อนให้กับเจ้าหน้าที่ดับเพลิง มันมีความต้านทานเปลวไฟที่ดีมากและสามารถใช้งานได้ที่อุณหภูมิสูง 260 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 100 ชั่วโมงเพื่อให้ร่างกายของนักผจญเพลิงไม่ถูกกัดเซาะโดยอุณหภูมิสูง อีกตัวอย่างหนึ่งคือการใช้วัสดุกระดาษอะรามิดสามารถลดการใช้พลังงานและเสียงรบกวนของรถไฟความเร็วสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพและยังเป็นวัสดุฉนวนอุณหภูมิสูงที่สําคัญบนรถไฟความเร็วสูง ตอนนี้เทคโนโลยีนี้ได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องบินขนาดใหญ่ในประเทศ, รถไฟความเร็วสูงแม็กเลฟ, รถไฟใต้ดินและยานพาหนะอื่น ๆ นอกจากนี้ กระดาษอะรามิดยังใช้กันอย่างแพร่หลายในหลาย ๆ ด้านของเศรษฐกิจของประเทศในฐานะวัสดุเส้นใยไฮเทคเช่นเครื่องกลไฟฟ้าการก่อสร้างและสินค้ากีฬา เนื่องจากฉนวนกันความร้อน ทนไฟ และดูดซับเสียงของกระดาษ aramid เหมาะมาก กระดาษ aramid ใช้สำหรับหลังคาฉนวนกันความร้อน ผนังการประชุมเชิงปฏิบัติการโครงสร้างเหล็ก ฉนวนกันความร้อนในร่ม การดูดซับเสียง และไฟ ฯลฯ แนะนำว่า ปัจจุบันผลิตภัณฑ์ aramid ใช้สำหรับเสื้อเกราะกันกระสุน หมวกกันน็อก ฯลฯ ประมาณ 7% ถึง 8%; วัสดุการบินและอวกาศและวัสดุกีฬาคิดเป็นประมาณ 40%; วัสดุโครงกระดูกยางวัสดุสายพานลำเลียง ฯลฯ ประมาณ 40% 20%； เชือกที่มีความแข็งแรงสูงประมาณ 13% เป็นต้น,นอกจากนี้ อุตสาหกรรมยางรถยนต์ยังเริ่มใช้สายอะรามิดในปริมาณมากเพื่อลดน้ำหนักและลดความต้านทานการหมุน