Características del Kevlar

Características del Kevlar

Las fibras de aramida es el nombre genérico de las fibras de poliamida aromática. Son fibras poliméricas de alta resistencia mecánica

Rigidez

El Kevlar posee una excepcional rigidez para tratarse de una fibra polimérica. El valor del módulo de elasticidad a temperatura ambiente es de en torno a 80 GPa (Kevlar29) y 120 (Kevlar49) . El valor de un acero típico es de 200 GPa.

Resistencia

El Kevlar posee una excepcional resistencia a la tracción, de entorno a los 3.5 GPa.6 El acero, por el contrario tiene una resistencia de 1.5 GPa. La excepcional resistencia del Kevlar (y de otras poliarilamidas similares) se debe a la orientación de sus cadenas moleculares, en dirección del eje de la fibra, así como a la gran cantidad de enlaces por puentes de hidrógeno entre las cadenas, entre los grupos amida (ver estructura).

Elongación a rotura

El Kevlar posee una elongación a rotura de entorno al 3.6% (Kevlar 29) y 2.4% (Kevlar 49)6 mientras que el acero rompe entorno al 1% de su deformación7 . Esto hace que el Kevlar sea un material más tenaz y absorba mucha mayor cantidad de energía que el acero antes de su rotura.

Tenacidad

La tenacidad (energía absorbida antes de la rotura) del Kevlar es en torno a los 50 MJ m-3, frente a los 6 MJ m-3 acero.7

Propiedades Térmicas

El Kevlar descompone a altas temperaturas (420-480 grados centígrados) manteniendo parte de sus propiedades mecánicas incluso a temperaturas cercanas a su temperatura de descomposición.

El módulo elástico se reduce entorno a un 20% cuando se emplea la fibra a 180 grados centígrados durante 500 h.6 Estas propiedad junto con su resistencia química hacen del Kevlar un material muy utilizado en equipos de protección.

Otras características son :

• Conductividad eléctrica baja;

• Alta resistencia química;

• Contracción termal baja;

• Alta dureza;

• Estabilidad dimensional excelente;

• Alta resistencia al corte.

Propiedades del Kevlar

Las Propiedades del Kevlar 49 son:

• Densidad: 1.44 g/cm^3

• Resistencia a la Tracción: 3400 MPa

• Módulo Elástico: 125 GPa

• Diámetro de la Fibra: 12µm

• Absorción de Humedad: 12%

El Kevlar 49 posee un alto precio, pero en cambio nos puede proporcionar una muy alta resistencia estática y una rigidez media, mientras que posee una densidad muy pequeña comparada con el Aluminio. Dichas características hacen que el Kevlar sea un excelente material para su uso en estructuras secundarias sin un alto régimen de cargas.

Las aramidas pertenecen a una familia de nailones, incluyendo el Nomex y el Kevlar. El Kevlar se utiliza para hacer chalecos a prueba de balas y neumáticos resistentes a las pinchaduras.

Las mezclas de Nomex y de Kevlar se utilizan para hacer ropas resistentes a la llama, motivo por el que lo emplean los bomberos.

El Kevlar es una poliamida, en la cual todos los grupos amida están separados por grupos para-fenileno. Es decir, los grupos amida se unen al anillo fenilo en posiciones opuestas entre sí, en los carbonos 1 y 4. El Kevlar es un polímero altamente cristalino. Llevó tiempo encontrar una aplicación útil para el Kevlar, dado que no era soluble en ningún solvente. Por lo tanto, su procesado en solución estaba descartado. No se fundía por debajo de 500 °C

El Nomex, por otra parte, posee grupos meta-fenileno, es decir, los grupos amida se unen al anillo fenilo en las posiciones 1 y 3.

El polietileno de peso molecular ultra alto tiene una capacidad elástica mayor que la del kevlar, sustituyendo a este en la confección de chalecos antibalas.8

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