
Trong thế giới vật liệu 복합, nơi các chất mới được phát triển liên tục để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của ngành công nghiệp, Zylon® nổi lên như một ứng cử viên sáng giá.
Zylon®, còn được biết đến với tên gọi polyphenylene-2,6-benzobisoxazole (PBO), là một loại sợi siêu mạnh được sản xuất bởi Toyobo Co., Ltd. Nhật Bản. Nó có cấu trúc phân tử đặc biệt, tạo nên mạng lưới liên kết carbon-oxy-nitơ cực kỳ bền vững.
Tính chất vượt trội của Zylon®
Zylon® sở hữu một số tính chất đáng kinh ngạc, đưa nó vào hàng ngũ những vật liệu ưu việt nhất trên thị trường:
Tính Chất | Giá Trị |
---|---|
Cường độ kéo đứt | > 5,8 GPa |
Mô-đun đàn hồi | ~ 300 GPa |
Nhiệt độ nóng chảy | > 600°C |
Khối lượng riêng | 1.54 g/cm³ |
-
Độ bền cao: Zylon® có độ bền kéo đứt cao hơn thép lên tới bốn lần, đồng thời chịu được lực ép và mài mòn đáng kể.
-
Khả năng chịu nhiệt: Zylon® giữ nguyên cấu trúc và tính chất của nó ở nhiệt độ cao, lên đến 600°C. Điều này làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chịu nhiệt cực kỳ cao như động cơ phản lực hoặc phanh xe hơi hiệu suất cao.
-
Trọng lượng nhẹ: So với các vật liệu truyền thống như thép hoặc nhôm, Zylon® có khối lượng riêng thấp hơn đáng kể. Điều này là một lợi thế lớn trong các ứng dụng yêu cầu độ nhẹ như hàng không vũ trụ, thiết bị thể thao, hoặc dây cáp treo.
Ứng dụng đa dạng của Zylon®
Với đặc tính vượt trội như đã nêu trên, Zylon® được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
- Hàng không vũ trụ: Zylon® được sử dụng để chế tạo các bộ phận trọng yếu của máy bay như cánh quạt, thanh giằng và thân máy bay. Nó giúp giảm trọng lượng máy bay mà vẫn đảm bảo độ bền cao.
- Quân sự: Zylon® được sử dụng trong áo giáp chống đạn, mang đến khả năng bảo vệ tối ưu cho binh lính.
- Xe hơi:
Zylon® được ứng dụng trong lốp xe, dây an toàn và phanh đĩa để tăng cường độ bền, tuổi thọ và hiệu suất của xe.
- Thương mại: Zyon® được sử dụng trong sản xuất cáp nâng hạ, dây chuyền sản xuất, và các thiết bị cần độ bền cao và chống mài mòn
Sản xuất Zylon®:
Quá trình sản xuất Zylon® là một quá trình phức tạp đòi hỏi kỹ thuật cao và điều kiện môi trường nghiêm ngặt.
Nói một cách đơn giản, Zylon® được tạo ra bằng cách trùng hợp hai monome:
- Terephthalic acid:
Là một loại axit hữu cơ có công thức hóa học là C6H4(COOH)2
- 3,3’-diaminobenzidine: Là một chất amin thơm có công thức hóa học là C12H14N4
Hai monome này được kết hợp với nhau thông qua phản ứng polycondensation trong dung dịch axit sulfuric. Sau đó, hỗn hợp được xử lý và tinh chế để tạo ra sợi Zylon®
Tương lai của Zylon®
Với tiềm năng lớn và các tính chất vượt trội, Zylon® hứa hẹn sẽ đóng một vai trò quan trọng trong tương lai của ngành công nghiệp vật liệu. Các nghiên cứu và phát triển liên tục đang được tiến hành để khám phá thêm ứng dụng mới cho Zylon®, bao gồm cả lĩnh vực y học và năng lượng.
Zylon® chắc chắn sẽ là một trong những vật liệu chính dẫn đầu sự đổi thay trong thế giới công nghiệp.