Aromatisches Polyamid (Aramid) wurde 1965 von der Firma DuPont entdeckt und unter dem Namen Kevlar® zur Marktreife entwickelt.
Die Fasern haben, ähnlich wie Kohlenstofffasern, einen negativen Wärmeausdehnungskoeffizienten in Faserrichtung, werden also bei Erwärmung kürzer und dicker. Ihre spezifische Festigkeit und ihr Elastizitätsmodul sind deutlich niedriger als jene von Kohlenstofffasern. In Verbindung mit dem positiven Ausdehnungskoeffizienten des Matrixharzes lassen sich hoch maßhaltige Bauteile fertigen. Gegenüber kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen ist die Druckfestigkeit von Aramidfaser-Verbundwerkstoffen deutlich geringer; die Schlagzähigkeit aber wesentlich höher.
Aramide sind überaus hitzebeständig, sie überstehen problemlos Temperaturen über 370 °C ohne zu schmelzen und sind stark hitzeresistent.
Beim Umgang und der Verarbeitung muss auf die leichte Feuchtigkeitsaufnahme und die geringe UV-Beständigkeit Rücksicht genommen werden. Die Fasern verlieren bei UV-Einstrahlung (Sonnenlicht) ihre Festigkeit. Die Fasern können je nach Lagerung bis zu 7 % Wasser aufnehmen. Fasern mit einer zu hohen Feuchtigkeit können getrocknet werden. Zum Schneiden von Aramidfasern sind spezielle mikroverzahnte Schneidwerkzeuge notwendig. Auch die mechanische Bearbeitung fertiger Faserverbundbauteile erfolgt mit hochwertigen Bearbeitungswerkzeugen oder durch Wasserstrahlschneiden. Faserverbundteile werden in der Regel mit Epoxidharzenhergestellt.
Senkrecht zur Faserlängsachse ist die Festigkeit relativ gering. Demnach sind die Querfestigkeit und die Druckfestigkeit von Aramidfaserkunststoff, verglichen mit GFK oder CFK, wesentlich niedriger (z.B. interlaminare Scherfestigkeit ca. 50 % der Materialfestigkeit).
Niedermodul (LM) Hochmodul (HM)
Dichte bei 20 °C 1,44 g/cm3 1,45 g/cm3
Zugfestigkeit 2800 MPa 2880 MPa
Zug-E-Modul 59 GPa 100 GPa
Bruchdehnung 4% 2,8%
spez. elektrischer Widerstand bei 20 °C 1015 Ω/cm 1015 Ω/cm
Therm. Ausdehnungskoeffizient -2,3 10-6 K-1 -3,5 10-6 K-1
Wärmeleitfähigkeit 0,04 W/mK 0,04 W/mK
Zersetzungstemperatur 550 °C 550 °C
Feuchtigkeitsaufnahme - 20 °C, 65 % rel. Lf.) 7 % 3,5 %
Aramid-Hochmodulfasern werden aus einer flüssigkristallinen Lösung von polyparaphenylenen Terephthalamiden in konzentrierter Schwefelsäure versponnen. Nach der Oberflächenbehandlung werden HM-Fasern zusätzlich mechanisch gereckt, wobei ein hoher Orientierungsgrad der Einzelfibrillen erreicht wird.
Quellen
https://de.wikipedia.org/wiki/Aramide
http://www.r-g.de/wiki/Aramidfasern#Matrixharze