Diferența cheie dintre Kevlar și fibra de carbon este că Kevlarul conține în esență atomi de azot în structura sa chimică, în timp ce fibra de carbon nu conține atomi de azot și conține în principal atomi de carbon în structura sa chimică.
Kevlar și fibra de carbon sunt două forme de fibre sintetice. Ambele materiale au o rezistență ridicată. Prin urmare, au multe aplicații în industria textilă și în alte industrii. Să discutăm mai multe detalii despre aceste materiale.
Ce este Kevlar?
Kevlar este o fibră sintetică puternică care are formula chimică [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]nEste renumit pentru rezistența sa la căldură. Acest material este legat de alți compuși polimerici, cum ar fi Nomex și Technora. În primele timpuri ale producției sale, oamenii au folosit acest material ca înlocuitor pentru oțel în anvelopele de curse. Producătorii definesc acest material ca fiind „de cinci ori mai puternic decât oțelul” atunci când luăm în considerare două părți egale de Kevlar și oțel. Acest material este un plastic super-rezistent. Folosim două forme de monomeri pentru sinteza acestui material polimeric. Monomerii sunt 1,4-fenilendiamină și clorură de tereftaloil. Acești monomeri suferă reacții de condensare. Oferă un produs secundar: molecule de acid HCI.
Figura 01: Structura chimică a kevlarului
Polimerul rezultat are o natură lichid-cristalină. Solventul pe care producătorul l-a folosit pentru această producție este un amestec de N-metil-pirolidonă și clorură de calciu. Acest proces de producție folosește acid sulfuric concentrat pentru a menține produsul insolubil în apă (Kevlar) în soluție până la sfârșitul producției. Prin urmare, acest material este foarte scump (pentru că folosim sulfuric concentrat pentru această producție). Acest material are o rezistență ridicată la tracțiune, densitate relativă, datorită legăturilor de hidrogen intermoleculare. Grupările NH din acest material formează aceste legături de hidrogen. Există multe utilizări ale acestui material. De exemplu, este util în producerea de anvelope pentru biciclete, vele de curse și veste antiglonț.
Ce este fibra de carbon?
Fibra de carbon este un material din fibre sintetice, aceste fibre au un diametru de aproximativ 5-10 micrometri. Acest material conține în principal atomi de carbon. Acest material conține polimeri organici care constau din șiruri lungi de molecule. Aceste șiruri sunt ținute împreună de atomi de carbon. Producătorii produc în principal aceste fibre din procesul de poliacrilonitril (PAN). În acest proces de fabricație, ei atrag materiile prime în fire lungi sau fibre. Apoi combină aceste șuvițe cu alte materiale pentru a obține formele și dimensiunile dorite. În procesul PAN, există cinci pași principali:
- Spinning – Aici, amestecul de PAN și alte ingrediente sunt turnate în fibre. Apoi aceste fibre sunt spălate și întinse.
- Stabilizare – Aici efectuăm modificări chimice pentru stabilizarea fibrei.
- Carbonizare – Aici, încălzim fibra stabilizată la temperaturi foarte ridicate. Aceasta formează cristale de carbon strâns legate.
- Tratarea suprafeței – Apoi oxidăm suprafața fibrelor pentru a îmbunătăți proprietățile.
- Sizing – Folosim mașini de filat pentru a răsuci fibrele în fire de diferite dimensiuni.
Aplicațiile acestui material sunt în industria aerospațială, inginerie civilă, militară și sport cu motor etc. Cu toate acestea, aceste fibre sunt relativ scumpe decât alte forme de fibre.
Care este diferența dintre Kevlar și fibra de carbon?
Kevlar este o fibră sintetică puternică care are formula chimică [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]n Conține în esență atomi de azot în structura sa chimică. În plus, are legături de hidrogen. Fibra de carbon este un material din fibre sintetice, iar fibrele au un diametru de aproximativ 5-10 micrometri. Nu conține azot și conține în principal atomi de carbon în structura sa chimică. Aceste fibre sunt legate între ele prin atomi de carbon. Aceasta este diferența principală dintre Kevlar și fibra de carbon.
Rezumat – Kevlar vs fibră de carbon
Kevlarul și fibra de carbon sunt fibre sintetice foarte importante. Diferența dintre Kevlar și fibra de carbon este că Kevlarul conține în esență atomi de azot în structura sa chimică, în timp ce fibra de carbon nu conține atomi de azot și conține în principal atomi de carbon în structura sa chimică.
