Quelles sont les propriétés du Kevlar ?

Lorsque vous entendez le mot « Kevlar », vous pensez probablement à un gilet pare-balles. C’est l’un des produits créés à partir de cette fibre synthétique développée par DuPont en 1965. La production de ceintures pour pneus radiaux, de câbles, de panneaux sur les avions, d’arbres de clubs de golf et de vêtements ignifuges fait également appel au Kevlar. Le Kevlar, nom commercial du polytéréphtalamide de paraphénylène téréphtalamide, est une aramide, une fibre dont la composition chimique est similaire à celle du nylon, mais dont les propriétés sont très différentes. Trois qualités de la fibre sont disponibles.

Propriétés générales

Plusieurs propriétés du Kevlar sont compatibles entre les trois grades. La densité relative est de 1,44 ou légèrement supérieure. Tous les Kevlar sont très résistants à la flamme, à la coupure et aux produits chimiques. Les trois qualités sont faibles en conductivité électrique et en retrait thermique. La haute ténacité du Kevlar lui permet d’absorber beaucoup d’énergie avant de se briser. Lorsqu’il est exposé aux changements de température et autres conditions atmosphériques, le Kevlar conserve bien ses dimensions, ce qu’on appelle l’excellente stabilité dimensionnelle. Les propriétés qui varient entre les trois grades sont la résistance, le module et l’allongement.

Haute résistance à la traction

Le Kevlar a une grande résistance à la traction pour un faible poids, ce qui signifie qu’il peut supporter une grande partie de la tension sans se déchirer. Cette mesure est exprimée en gigapascals (GPa). La résistance à la traction du Kevlar 29 est de 3,6 GPa. La force du Kevlar 49 varie entre 3,6 et 4,1 GPa tandis que le Kevlar 149 mesure 3,4 GPa. La force des liaisons interchaînes qui composent le Kevlar explique la puissance de la fibre.

Module élevé

Le Kevlar a un module élevé, ou rigidité structurelle, ce qui signifie qu’il ne fléchit pas et ne se plie pas facilement sous l’effet de la force appliquée. Également mesurés en gigapascals, les modules de traction des trois grades sont : 83 GPa pour le Kevlar 29, 131 GPa pour le Kevlar 49 et 186 GPa pour le Kevlar 149.

Faible allongement à la rupture Poids à la rupture

Exprimé en pourcentage de la longueur originale de la fibre, l’allongement à la rupture représente la longueur de la fibre à son point de rupture. Le Kevlar a un faible pourcentage. L’allongement à la traction du Kevlar 29 est de quatre pour cent. L’allongement du Kevlar 49 est de 2,8 % et celui du Kevlar 149 est de 2 %.