Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng Kevlar at carbon fiber ay ang Kevlar ay mahalagang naglalaman ng nitrogen atoms sa kemikal na istraktura nito samantalang ang carbon fiber ay hindi naglalaman ng nitrogen atoms at pangunahing naglalaman ng mga carbon atom sa kemikal na istraktura nito.
Ang Kevlar at carbon fiber ay dalawang anyo ng synthetic fibers. Ang parehong mga materyales na ito ay may mataas na lakas. Samakatuwid, mayroon silang maraming mga aplikasyon sa tela at iba pang mga industriya. Talakayin natin ang higit pang mga detalye sa mga materyal na ito.
Ano ang Kevlar?
Ang
Kevlar ay isang malakas na synthetic fiber na may chemical formula [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]nIto ay kilalang-kilala para sa kanyang paglaban sa init. Ang materyal na ito ay nauugnay sa ilang iba pang mga polymer compound tulad ng Nomex at Technora. Sa mga unang panahon ng paggawa nito, ginamit ng mga tao ang materyal na ito bilang kapalit ng bakal sa mga gulong ng karera. Tinukoy ng mga tagagawa ang materyal na ito bilang "limang beses na mas malakas kaysa sa bakal" kapag isinasaalang-alang namin ang dalawang pantay na bahagi ng Kevlar at bakal. Ang materyal na ito ay isang napakalakas na plastik. Gumagamit kami ng dalawang anyo ng monomer para sa synthesis ng polymer material na ito. Ang mga monomer ay 1, 4-phenylenediamine at terephthaloyl chloride. Ang mga monomer na ito ay sumasailalim sa mga reaksyon ng condensation. Nagbubunga ito ng isang byproduct: mga molekula ng HCl acid.
Figure 01: Chemical structure ng Kevlar
Ang resultang polimer ay may likas na likido-kristal. Ang solvent na ginamit ng tagagawa para sa produksyon na ito ay pinaghalong N -methyl-pyrrolidone at calcium chloride. Gumagamit ang proseso ng produksyon na ito ng concentrated sulfuric acid upang mapanatili ang produktong hindi matutunaw sa tubig (Kevlar) sa solusyon hanggang sa matapos ang produksyon. Samakatuwid, ang materyal na ito ay napakamahal (dahil gumagamit kami ng puro sulpuriko para sa produksyon na ito). Ang materyal na ito ay may mataas na lakas ng makunat, kamag-anak na density, dahil sa mga intermolecular hydrogen bond. Ang mga pangkat ng NH sa materyal na ito ay bumubuo ng mga bono ng hydrogen na ito. Maraming gamit ang materyal na ito. Halimbawa, ito ay kapaki-pakinabang sa paggawa ng mga gulong ng bisikleta, racing sails at bulletproof vests.
Ano ang Carbon Fibre?
Ang carbon fiber ay isang synthetic fiber material na ang mga fibers na ito ay may mga 5-10 micrometer diameter. Ang materyal na ito ay pangunahing naglalaman ng mga carbon atom. Ang materyal na ito ay naglalaman ng mga organikong polimer na binubuo ng mahabang string ng mga molekula. Ang mga string na ito ay pinagsama-sama ng mga carbon atom. Pangunahing ginagawa ng mga tagagawa ang mga hibla na ito mula sa proseso ng polyacrylonitrile (PAN). Sa prosesong ito ng pagmamanupaktura, iginuhit nila ang mga hilaw na materyales sa mahabang hibla o hibla. Pagkatapos ay pinagsama nila ang mga strand na ito sa iba pang mga materyales upang makakuha ng ninanais na mga hugis at sukat. Sa proseso ng PAN, mayroong limang pangunahing hakbang:
- Spinning – Dito, ang pinaghalong PAN at iba pang sangkap ay iniikot sa fibers. Pagkatapos ang mga hibla na ito ay hinuhugasan at binanat.
- Stabilizing – Dito, gumagawa kami ng chemical alteration para sa stabilization ng fiber.
- Carbonizing – Dito, pinapainit namin ang stabilized fiber sa napakataas na temperatura. Bumubuo ito ng mga carbon crystal na mahigpit na nakagapos.
- Paggamot sa ibabaw – Pagkatapos ay i-oxidize namin ang ibabaw ng mga hibla upang mapabuti ang mga katangian.
- Sizing – Gumagamit kami ng mga spinning machine para i-twist ang mga fibers sa iba't ibang laki ng mga sinulid.
Ang mga aplikasyon ng materyal na ito ay nasa aerospace, civil engineering, military, at motorsports, atbp. Gayunpaman, ang mga fibers na ito ay medyo mahal kaysa sa iba pang mga fiber form.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Kevlar at Carbon Fibre?
Ang
Kevlar ay isang malakas na synthetic fiber na mayroong chemical formula [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]n Ito ay mahalagang naglalaman ng mga atomo ng nitrogen sa istrukturang kemikal nito. Bukod dito, mayroon itong mga bono ng hydrogen. Ang carbon fiber ay isang synthetic fiber material at ang mga fibers ay may mga 5-10 micrometer diameter. Hindi ito naglalaman ng nitrogen at higit sa lahat ay naglalaman ng mga atomo ng carbon sa istrukturang kemikal nito. Ang mga hibla na ito ay nakagapos sa isa't isa sa pamamagitan ng mga carbon atom. Ito ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng Kevlar at Carbon fiber.
Buod – Kevlar vs Carbon Fibre
Ang Kevlar at carbon fiber ay napakahalagang synthetic fibers. Ang pagkakaiba sa pagitan ng Kevlar at carbon fiber ay ang Kevlar ay mahalagang naglalaman ng mga atomo ng nitrogen sa istrukturang kemikal nito samantalang ang hibla ng carbon ay hindi naglalaman ng mga atomo ng nitrogen at higit sa lahat ay naglalaman ng mga atomo ng carbon sa istrukturang kemikal nito.
