Kevlar , Estructura Sandwich Y Aramida

Kevlar
El Kevlar o poliparafenileno tereftalamida es una poliamida sintetizada por primera vez en 1965 por la química Stephanie Kwolek, quien trabajaba para DuPont. La obtención de las fibras de Kevlar fue complicada, destacando el aporte de Herbert Blades, que solucionó el problema de qué disolvente emplear para el procesado. Finalmente, DuPont empezó a comercializarlo en 1972. Es muyresistente y su mecanización resulta muy difícil. La casa Azko desarrolló a finales de los 1970s una fibra con estrucutura química similar que posteriormente comercializó con el nombre de Twaron.
La ligereza y la resistencia a la rotura excepcional de estas poliaramidas hacen que sean empleadas en neumáticos, velas náuticas o en chalecos antibalas.

Tipos de fibras kevlar

Esencialmente hay dostipos de fibras de Kevlar: Kevlar 29 y Kevlar 49.
El Kevlar 29 es la fibra tal y como se obtiene de su fabricación. Se usa típicamente como refuerzo en tiras por sus buenas propiedades mecánicas, o para tejidos. Entre sus aplicaciones está la fabricación de cables, ropa resistente (de protección) o chalecos antibalas.
El Kevlar 49 se emplea cuando las fibras se van a embeber en una resina paraformar un material compuesto. Las fibras de Kevlar 49 están tratadas superficialmente para favorecer la unión con la resina. El Kevlar 49 se emplea como equipamiento para deportes extremos, para altavoces y para la industria aeronáutica, aviones y satélites de comunicaciones y cascos para motos.

Propiedades mecánicas
Rigidez
El Kevlar posee una excepcional rigidez para tratarse de una fibrapolimérica. El valor del módulo de elasticidad a temperatura ambiente es de entorno a 80 GPa (Kevlar29) y 120 (Kevlar49)6 . 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) sedebe 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 elKevlar 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 atemperaturas 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 propiedades
* Conductividad eléctrica baja;
* Alta resistencia química;
* Contraccióntermal baja;
* Alta dureza;
* Estabilidad dimensional excelente;
* Alta resistencia al corte.
-------------------------------------------------
Usos de Kevlar
El Kevlar ha desempeñado un papel significativo en muchos usos críticos. Los cables de Kevlar son tan fuertes como los cables de acero, pero tienen sólo cerca del 20% de su peso lo que hace de este polímero una excelente herramienta conmúltiples utilidades.
El Kevlar también se usa en:
* Chaquetas, e impermeables;
* Cuerdas, bolsas de aire en el sistema de aterrizaje del Mars Pathfinder;
* Cuerdas de pequeño diámetro;
* Hilo para coser;
* Petos y protecciones para caballos de picar toros;
* El blindaje antimetralla en los motores jet de avión, de protección a pasajeros en caso de explosión;
*...