Differkinome

Разлика между кевлар и въглеродни влакна

Наука и природа
Share

Най- ключова разлика между кевлар и въглеродни влакна е това Кевлар по същество съдържа азотни атоми в своята химическа структура, докато въглеродните влакна не съдържат азотни атоми и основно съдържа въглеродни атоми в своята химическа структура.

Кевлар и въглеродни влакна са две форми на синтетични влакна. И двата материала имат висока якост. Поради това те имат много приложения в текстилната и други индустрии. Нека обсъдим повече подробности относно тези материали.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е кевлар
3. Какво е въглеродни влакна
4. Паралелно сравнение - Kevlar срещу въглеродни влакна в таблична форма
5. Обобщение

Какво е Кевлар?

Kevlar е силно синтетично влакно, което има химическата формула [-CO-C6Н4-CO-NH-C6Н4-NH-]н. Той е добре известен със своята устойчивост на топлина. Този материал е свързан с няколко други полимерни съединения като Nomex и Technora. В ранните времена на неговото производство хората са използвали този материал като заместител на стоманата в състезателни гуми. Производителите определят този материал като „пет пъти по-здрав от стоманата“, когато имаме предвид две равни части от кевлар и стомана. Този материал е супер здрава пластмаса. Използваме две форми мономери за синтеза на този полимерен материал. Мономерите са 1,4-фенилендиамин и терефталоил хлорид. Тези мономери са подложени на реакции на кондензация. Той дава страничен продукт: молекули на HCl киселина.

Фигура 01: Химическа структура на Kevlar

Полученият полимер има течно-кристална природа. Разтворителят, който производителят използва за това производство, е смес от н-метил-пиролидон и калциев хлорид. Този производствен процес използва концентрирана сярна киселина, за да се запази водоразтворимият продукт (кевлар) в разтвора до края на производството. Следователно този материал е много скъп (защото за това производство използваме концентрирана сярна). Този материал има висока якост на опън, относителна плътност, поради междумолекулните водородни връзки. NH групите в този материал образуват тези водородни връзки. Има много приложения на този материал. Например, той е полезен при производството на велосипедни гуми, състезателни платна и бронежилетки.

Какво е въглеродни влакна?

Въглеродните влакна са материал от синтетични влакна, които имат влакна с диаметър около 5-10 микрометра. Този материал съдържа главно въглеродни атоми. Този материал съдържа органични полимери, които се състоят от дълги струни от молекули. Тези струни се държат заедно от въглеродни атоми. Производителите главно произвеждат тези влакна от полиакрилонитрил (PAN) процес. В този производствен процес те привличат суровините на дълги нишки или влакна. След това комбинират тези нишки с други материали, за да получат желани форми и размери. В процеса на PAN има пет основни стъпки:

  1. Предене - Тук сместа от ПАН и други съставки се върти във влакна. След това тези влакна се измиват и разтягат.
  2. Стабилизиране - Тук правим химическа промяна за стабилизиране на влакната.
  3. Карбонизиране - Тук нагряваме стабилизираното влакно на много високи температури. Това образува плътно свързани въглеродни кристали.
  4. Третиране на повърхността - тогава окисляваме повърхността на влакната, за да подобрим свойствата.
  5. Оразмеряване - Ние използваме машини за предене, за да усукваме влакната в различни прежди.

Приложенията на този материал са в аерокосмическото, гражданското, военното и мотоспорта и др. Тези влакна обаче са сравнително скъпи от другите форми на влакна.

Каква е разликата между кевлар и въглеродни влакна?

Kevlar е силно синтетично влакно, което има химическата формула [-CO-C6Н4-CO-NH-C6Н4-NH-]н. По същество съдържа азотни атоми в своята химическа структура. Освен това има водородни връзки. Въглеродните влакна са материал от синтетични влакна и влакната имат диаметър около 5-10 микрометра. Той не съдържа азот и основно съдържа въглеродни атоми в своята химическа структура. Тези влакна са свързани помежду си чрез въглеродни атоми. Това е основната разлика между кевлар и карбонови влакна.

Обобщение - Kevlar срещу Carbon Fiber

Кевлар и въглеродни влакна са много важни синтетични влакна. Разликата между кевлар и въглеродни влакна е, че Kevlar по същество съдържа азотни атоми в своята химическа структура, докато въглеродните влакна не съдържат азотни атоми и основно съдържа въглеродни атоми в своята химическа структура.

справка:

1. "Кевлар." Уикипедия, Фондация Уикимедия, 3 юли 2018 г. Достъпно тук  
2. Джонсън, Тод. „Как се прави въглеродните влакна?“ ThoughtCo, ThoughtCo. Налични тук  

С любезност на изображенията:

1.'Kevlar-3D-топки'Бай Бен Милс и Джинта (обществено достояние) чрез Wikimedia на Commons  

Наука и природа
×