Kevlar nedir? Nasıl üretilir? Özellikleri nedir?

Kevlar Nedir?

Kevlar, 1965 yılında Stephanie Kwolek tarafından otomativ sektörü için araştırmalar yapılırken bulunmuş, hafif ve karbon içerikli bir kompozit malzemedir. Özellikle savunma sanayinde kullanılan bu malzeme yüksek çekme gerilmesine sahiptir ve ince ipliksi bir yapıdadır. Başta savunma sanayi olmak üzere, kask, gemi halatı ve uçak kanadı yaygın olarak kullanıldığı alanlardandır.

Kevların Üretimi

Laboratuvar ortamında üretilen bu polimer aslında: 1,4-Fenilen-diamin(C₆H₄(NH₂)₂) ve Tereftaloil klorür monomer eriyiğinin yoğunlaşmasıyla ve HCl içinde çözünmesiyle meydana gelir.

Kevların Özellikleri

• Yoğunluğu düşüktür. Aynı ağırlıktaki çeliğe kıyasla çok daha sağlamdır. Bu özellik dayanıklılık ve ağırlık oranına kıyasladır. Ancak çelik dayanıklılık ve hacim oranında kıyaslandığında kevlara göre çok daha üstündür.
• Yalıtkan bir malzemedir, iyi kimyasal dayanıklılık özelliği gösterir ve  ateşe karşı da dayanıklıdır. Yapısı yaklaşık olarak 500°C civarlarında bozulma göstermeye başlar.
• Elastisite modülü(N/m²), çekme mukavemeti(tensile strength),darbe mukavemeti(impact resistance), yorulma mukavemeti(fatigue strength) ve sürtünme mukavemeti(frictional resistance) yüksektir.
• Tuzlarla asitlere karşı hassastır ve nemlenmeye meyilli bir malzemedir.
• Basma mukavemeti düşüktür ve işlemesi zordur.

Kevlar Kullanım Alanları

• Gemilerdeki halatlarda

• Hava kuvvetlerinde pilotların ekipmanları ve üniformalarında
• Ateşe karşı dayanımından dolayı itfayecilik alanında özellikle üniformaların imalatında
• Uçakların kanatlarında (Uçak kanadı)
• Tanklarda
• Askeri alanda kask ve kurşun geçirmez ekipmanlarda

• Dağcıların halatlarında
• Paraşüt halatları ve kablolarında

• Motosiklet ekipmanlarında koruyucu olarak kullanılırlar.

K29

Yüksek mukavemet, düşük yoğunluk ve yüksek kopma uzaması özellikleri istendiğinde tercih edilir. Kevlar 29 özellikle zırh malzemeleri, halatlar ve kablolarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

K49

Mukavemeti kevlar 29’a kıyasla biraz daha yüksek, kopma uzamasıysa düşüktür. Yoğunluk değeri benzerlik gösterir. Yaygın olarak otomativ sektöründe ve denizcilikte yüksek güçte halat ve kablo yapımında kullanılır.

K100

Kullanım alanı kevlar 29 ve kevlar 49 ile benzerlik gösterir.  Üretici tarafından renklendirilmiş halidir.

K119

Yüksek uzama, yüksek esneklik ve yüksek yorulma direnci aranan durumlarda kullanılırlar.
Bu sebeple otomativ sektöründe, kemer, hortum, iç aksamdaki kauçuk ve lastik yapımında kullanılır.

K129

Basınca karşı dayanım, yüksek direnç ve hafiflik özelliklerinin arandığı durumlarda kullanılırlar. Yüksek basınca karşı dayanıklı hortumlarda ve motorsiklet ekipmanlarında yaşam koruma aksesuarı imalatında  tercih edilir.

KM2

Parçalanmaya karşı dayanımı yüksek olan ve aynı zamanda yüksek performans sağlanması için kumaş haline getirilmiştir. Savunma sanayinde kurşun geçirmez yeleklerde ve kasklarda kullanılır.

Balistik Korumada Tercih Edilme Sebebi

Balistik koruma ekipmanları iki ana grup altında değerlendirilebilirler.

-Yumuşak Yapılı Koruyucu Malzemeler

Polimerik esaslı malzemeler kumaş ve benzeri yapılar olarak kullanılırlar ve yumuşak yapılı koruyuculardır.

-Sert Yapılı Koruyucu Malzemeler

Metalik ve seramik malzemeler; zırh, kalkan ve koruyucu başlık olarak kullanılır.

Balistik korumada amaç: yüksek hızda oluşan çarpma etkisinden korunmak ve alınacak zararı minimuma indirgemektir.

Kevlar bu korumayı sağlarken gelen darbenin tek bir noktadan bütün yapıya yayılmasını sağlar. Bu durumun sebeplerinden biri lifli bir yapıda olmasıdır. Burada çarpma sonucunda oluşan dalgalanmalar enine ve boyuna olmak üzere dağılırlar. Bu durum bir noktada oluşacak olan delinmeleri engeller. Ancak kalibre, uzaklık ve daha birçok değişkene göre delinme durumu farklılık göstermektedir. Buna ek olarak darbe almış bir ekipman özelliğini büyük ölçüde yitirecek ve sonraki darbelere karşı direncinde azalma göstermesi beklenecektir.