카테고리

파라아라미드의 응용분야 및 응용진행상황

파라아라미드는 주로 방탄 분야, 비금속 자립형 광케이블, 해양 엔지니어링 분야의 고급 케이블 및 복합재료에 사용됩니다.

Jan 29th,2025 936 견해

1. 방탄 필드

파라-아라미드 소재의 방탄조끼와 방탄 헬멧은 미군에서 오랫동안 착용되어 왔습니다. 군사 전문가 통계에 따르면 전장 사상자의 75% 이상이 저속, 중속 유탄이나 폭탄 파편에 의한 것이며, 직접 탄환에 맞은 사상자는 25%를 넘지 않습니다. 따라서 고성능 방탄조끼 사용에 대한 관심이 점점 높아지고 있습니다. 초기의 경질 방탄조끼는 특수 강판, 초경질 알루미늄 합금 등으로 제작되었습니다. 이러한 방탄조끼는 무겁고 유연하지 않았습니다. 이후 점차 연질 방탄조끼로 대체되었습니다. 소위 연질 방탄조끼는 파라-아라미드와 같은 고성능 유기 섬유로 제작된 방탄조끼를 말합니다. 방탄조끼의 섬유 소재는 고강도, 고탄성률, 그리고 일정한 인성을 요구합니다. 고강도와 고탄성률은 섬유가 뛰어난 내충격성을 갖도록 하며, 높은 인성은 섬유가 변형 시 탄환의 운동 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있도록 합니다. 탄소 섬유는 강도와 탄성률이 높지만, 인성과 직조성이 좋지 않아 방탄조끼 원단으로 사용하기 어렵습니다. 파라아라미드로 직조된 방탄조끼는 가볍고, 편안하고, 유연하며, 움직임이 편리합니다. 전 세계 여러 나라의 군대에서 착용하고 있습니다. 또한, 케블라 섬유 편조는 헬리콥터 조종사와 사수 좌석에도 널리 사용되어 충돌 시 발생하는 충격력을 흡수하여 조종사를 보호합니다.

2. 비금속 자립형 광케이블

파라-아라미드는 완전 비금속 자립형 광케이블(ADSS)에도 널리 사용됩니다. 아라미드의 높은 강도는 사용 중 ADSS의 하중을 충분히 견딜 수 있으며, 높은 탄성 계수는 하중을 받을 때 광섬유의 변형을 최소화하여 광케이블의 직경 변화를 매우 작은 범위로 제한할 수 있습니다. 파라-아라미드의 탁월한 치수 안정성은 가공 광케이블에서 광케이블의 수명을 크게 증가시키고, 낮은 밀도는 설치 난이도를 낮춰줍니다. 동시에, 파라-아라미드의 우수한 절연성과 비자성 특성은 신호 전송에 영향을 미치지 않습니다. 이러한 장점들을 결합하여 파라-아라미드는 ADSS에 사용하기에 매우 적합합니다.

3. 해양 엔지니어링 분야의 고급 케이블

파라아라미드는 해양 엔지니어링에 사용되어 왔습니다. 이전에는 해양 프로젝트에 주로 강철 케이블과 와이어 로프가 사용되었습니다. 그러나 심해에서는 강철 케이블과 와이어 로프가 무거운 무게로 인해 파손되기 쉽기 때문에 다른 대체 소재를 찾아야 합니다. 파라아라미드는 밀도가 낮고 비강도와 비탄성률이 높으며, 내용제성이 우수하고 신율이 낮습니다. 따라서 여러 가닥의 파라아라미드로 만든 케이블은 강도가 높고, 파손되더라도 반발력이 없어 사람에게 해를 끼치지 않습니다.

4. 복합재료 분야

파라-아라미드는 뛰어난 기계적 물성 덕분에 매우 이상적인 복합 강화재입니다. 미국의 "트라이던트" 미사일과 소련의 SS-24 및 SS-25 미사일의 엔진 케이싱은 모두 케블라 섬유 강화 에폭시 수지 복합 소재로 제작되었습니다. 많은 항공우주 엔진의 케이싱 또한 케블라 섬유 강화 복합 소재를 사용합니다.

5. 기타 응용 분야

파라아라미드는 전자 제품의 데이터 케이블에도 사용됩니다. 케이블에 효과적인 구조적 지지력을 제공하고, 내부 배선을 보호하며, 케이블의 전반적인 인장 강도와 굽힘 저항성을 향상시킬 수 있습니다. 파라아라미드는 뛰어난 내화학성과 내열성을 갖추고 있어, 파라아라미드로 강화된 진공 호스는 향후 석유 및 가스 채굴 분야에서 매우 유망한 응용 분야를 가질 것으로 예상됩니다. 또한, 파라아라미드는 필라멘트, 스테이플 섬유, 초핑 섬유, 펄프로 가공될 수 있으며, 이는 다양한 응용 분야에 활용될 수 있습니다.

다양한 유형의 파라아라미드의 응용 분야

제품 카테고리	응용 분야
파라아라미드 필라멘트	직조성이 우수하여 방탄조끼나 방탄원단에 쓰인다.
파라아라미드 스테이플 섬유	파라-아라미드 필라멘트를 원료로 사용하여 컬링 후 절단합니다. 길이는 38mm, 51mm, 76mm 등 다양한 규격으로 제작됩니다. 본 제품은 고온 내열 부직포, 방적, 코어 방적사, 내절단성 분야에 사용됩니다.
파라아라미드 절단 섬유	원재료는 파라-아라미드 필라멘트이며, 특수 절단 장비로 절단됩니다. 규격은 1mm, 3mm, 6mm 등입니다. 본 제품은 고온 내성, 내마찰성, 우수한 치수 안정성, 고강도 및 고탄성률 등 우수한 특성을 지니고 있으며, 엔지니어링 플라스틱, 마찰재, 복합 보강재, 아라미드 페이퍼 등에 사용됩니다.
파라아라미드 펄프	본 제품은 파라-아라미드 필라멘트로 제작되며, 표면 피브릴화 처리로 제조됩니다. 본 제품은 고온 내성, 내마찰성, 높은 피브릴화도, 낮은 정전기 발생량, 우수한 치수 안정성, 환경 보호성, 고강도 및 고탄성률, 그리고 우수한 분산성 등 우수한 특성을 가지고 있습니다. 주로 마찰재, 밀봉재, 복합재, 아라미드 종이 등 다양한 분야에 사용됩니다.