Die sleutelverskil tussen Kevlar en koolstofvesel is dat die Kevlar in wese stikstofatome in sy chemiese struktuur bevat, terwyl die koolstofvesel nie stikstofatome bevat nie en hoofsaaklik koolstofatome in sy chemiese struktuur bevat.
Kevlar en koolstofvesel is twee vorme van sintetiese vesels. Beide hierdie materiale het 'n hoë sterkte. Daarom het hulle baie toepassings in tekstiel- en ander nywerhede. Kom ons bespreek meer besonderhede oor hierdie materiaal.
Wat is Kevlar?
Kevlar is 'n sterk sintetiese vesel met die chemiese formule [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]nDit is bekend vir sy hittebestandheid. Hierdie materiaal is verwant aan verskeie ander polimeerverbindings soos Nomex en Technora. In die vroeë tye van sy produksie het mense hierdie materiaal gebruik as 'n plaasvervanger vir staal in renbande. Vervaardigers definieer hierdie materiaal as "vyf keer sterker as staal" as ons twee gelyke gedeeltes Kevlar en staal in ag neem. Hierdie materiaal is 'n supersterk plastiek. Ons gebruik twee vorme van monomere vir die sintese van hierdie polimeermateriaal. Die monomere is 1,4-fenileendiamien en tereftaloielchloried. Hierdie monomere ondergaan kondensasiereaksies. Dit lewer 'n neweproduk: HCl-suurmolekules.
Figuur 01: Chemiese struktuur van Kevlar
Die resulterende polimeer het 'n vloeibaar-kristallyne aard. Die oplosmiddel wat die vervaardiger vir hierdie produksie gebruik het, is 'n mengsel van N -metiel-pirrolidon en kalsiumchloried. Hierdie produksieproses gebruik gekonsentreerde swaelsuur om die water-onoplosbare produk (Kevlar) in die oplossing te hou totdat die produksie eindig. Daarom is hierdie materiaal baie duur (omdat ons gekonsentreerde swael vir hierdie produksie gebruik). Hierdie materiaal het 'n hoë treksterkte, relatiewe digtheid, as gevolg van die intermolekulêre waterstofbindings. Die NH-groepe in hierdie materiaal vorm hierdie waterstofbindings. Daar is baie gebruike van hierdie materiaal. Dit is byvoorbeeld nuttig in die vervaardiging van fietsbande, resiesseile en koeëlvaste baadjies.
Wat is koolstofvesel?
Koolstofvesel is 'n sintetiese veselmateriaal hierdie vesels het ongeveer 5-10 mikrometer deursnee. Hierdie materiaal bevat hoofsaaklik koolstofatome. Hierdie materiaal bevat organiese polimere wat uit lang stringe molekules bestaan. Hierdie stringe word deur koolstofatome bymekaar gehou. Vervaardigers produseer hoofsaaklik hierdie vesels uit die poliakrielonitril (PAN) proses. In hierdie vervaardigingsproses trek hulle die grondstowwe in lang stringe of vesels. Dan kombineer hulle hierdie stringe met ander materiale om gewenste vorms en groottes te kry. In die PAN-proses is daar vyf hoofstappe:
- Spin – Hier word die mengsel van PAN en ander bestanddele tot vesels gespin. Dan word hierdie vesels gewas en gestrek.
- Stabilisering – Hier doen ons chemiese verandering vir die stabilisering van vesel.
- Kolering – Hier verhit ons die gestabiliseerde vesel tot baie hoë temperature. Dit vorm styfgebonde koolstofkristalle.
- Behandeling van die oppervlak – Dan oksideer ons die oppervlak van vesels om die eienskappe te verbeter.
- Sizing – Ons gebruik spinmasjiene om die vesels in verskillende groottes garings te draai.
Die toepassings van hierdie materiaal is in lugvaart, siviele ingenieurswese, militêre en motorsport, ens. Hierdie vesels is egter relatief duur as ander veselvorms.
Wat is die verskil tussen Kevlar en koolstofvesel?
Kevlar is 'n sterk sintetiese vesel met die chemiese formule [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]n Dit bevat in wese stikstofatome in sy chemiese struktuur. Boonop het dit waterstofbindings. Koolstofvesel is 'n sintetiese veselmateriaal en die vesels het ongeveer 5-10 mikrometer deursnee. Dit bevat nie stikstof nie en bevat hoofsaaklik koolstofatome in sy chemiese struktuur. Hierdie vesels word deur koolstofatome aan mekaar gebind. Dit is die hoofverskil tussen Kevlar- en Koolstofvesel.
Opsomming – Kevlar vs Koolstofvesel
Kevlar en koolstofvesel is baie belangrike sintetiese vesels. Die verskil tussen Kevlar en koolstofvesel is dat die Kevlar in wese stikstofatome in sy chemiese struktuur bevat, terwyl die koolstofvesel nie stikstofatome bevat nie en hoofsaaklik koolstofatome in sy chemiese struktuur bevat.
