Kevlar, der Name klingt vielleicht nach einem Superhelden aus den Comics, doch in Wirklichkeit handelt es sich um ein Material, das uns seit Jahrzehnten in vielen Bereichen des Lebens unterstützt – oft unbemerkt im Hintergrund.
Kevlar gehört zur Gruppe der aramidsynthetischen Fasern. Diese hochfesten Kunststofffasern werden durch die Verknüpfung von aromatischen Aminen mit Säuren hergestellt. Die besondere Molekülstruktur, die an eine Kette aus geschützten Gliedern erinnert, verleiht Kevlar seine außergewöhnlichen Eigenschaften: hohe Zugfestigkeit, Steifigkeit und Wärmebeständigkeit.
Stellen Sie sich vor, Sie könnten ein Material herstellen, das stärker als Stahl ist, aber gleichzeitig viel leichter! Genau das macht Kevlar möglich. Seine Zugfestigkeit liegt bei etwa 2700 N/mm², im Vergleich zu Stahl mit etwa 1000 N/mm². Das bedeutet, dass Kevlar-Fasern fast dreimal so stark sind wie Stahlfasern gleicher Dicke.
Wo kommt Kevlar zum Einsatz?
Kevlar ist vielseitig einsetzbar und findet sich in vielen Produkten des täglichen Lebens:
- Schutzausrüstung: Dank seiner hohen Zugfestigkeit und Steifigkeit bietet Kevlar hervorragenden Schutz vor Schüssen, Messern und Stichverletzungen. Daher wird es häufig in kugelsicheren Westen, Helmen und Schutzkleidung für Polizisten, Soldaten und Sicherheitskräfte verwendet.
- Sportartikel:
Kevlar ist auch ein beliebtes Material für Sportartikel wie Fahrräder, Ski, Golfschläger und Tennisrackets. Es verleiht den Geräten mehr Stabilität, Haltbarkeit und eine verbesserte Leistung.
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Automobilindustrie: Kevlar wird in der Automobilindustrie zur Verstärkung von Reifen verwendet, um die Laufleistung zu verlängern, den Rollwiderstand zu reduzieren und die Sicherheit zu erhöhen.
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Luft- und Raumfahrt: Im Flugzeugbau dient Kevlar zur Herstellung von Verbundwerkstoffen, die die Struktur des Flugzeugs leichter und gleichzeitig stabiler machen.
Die Herstellung von Kevlar
Die Herstellung von Kevlar ist ein komplexer Prozess, der mehrere Schritte umfasst:
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Polymerisation: Zunächst werden aromatische Amine mit Säuren unter kontrollierten Bedingungen zu einem Polyamidpolymer, dem sogenannten Polyparaphenylentherephthalamid, umgesetzt.
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Spinning: Das flüssige Polymer wird anschließend durch enge Düsen gepresst und in eine wässrige Lösung gesponnen.
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Strecken und Wärmebehandlung: Die gewonnenen Kevlar-Fasern werden anschließend gestreckt und bei hohen Temperaturen behandelt. Diese Schritte sorgen dafür, dass die Fasern ihre charakteristische hohe Zugfestigkeit und Steifigkeit erhalten.
Eigenschaften von Kevlar im Überblick:
Eigenschaft | Wert |
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Zugfestigkeit | 2700 N/mm² |
Elastizitätsmodul | 130 GPa |
Schmelzpunkt | >450 °C |
Dichte | 1.44 g/cm³ |
Chemische Beständigkeit | Hoch |
Kevlar – Eine Investition in Sicherheit und Leistung!
Kevlar ist ein beeindruckendes Material, das dank seiner einzigartigen Eigenschaften viele Vorteile bietet. Seine hohe Festigkeit, Steifigkeit und Wärmebeständigkeit machen es zu einem idealen Material für Anwendungen, bei denen maximale Sicherheit und Leistungsfähigkeit gefordert sind. Ob in der Schutzausrüstung, im Sport oder in der Automobilindustrie – Kevlar spielt eine wichtige Rolle und trägt dazu bei, unsere Welt sicherer und leistungsfähiger zu machen.