Razlike med grafitnim in ogljikovim vlaknom

Posted on
Avtor: Peter Berry
Datum Ustvarjanja: 17 Avgust 2021
Datum Posodobitve: 13 November 2024
Anonim
Razlike med grafitnim in ogljikovim vlaknom - Znanost
Razlike med grafitnim in ogljikovim vlaknom - Znanost

Vsebina

Izraza grafit in ogljikova vlakna sta v določeni meri postala zamenljiva. Vendar grafit v svinčenih svinčnikih in grafit v teniškem loparju očitno nista enak material. Material, ki naredi močan lopar, je pravzaprav iz ogljikovih vlaken. Tako grafitna kot ogljikova vlakna temeljijo na ogljiku; razlike so v postopku, ki proizvaja končni izdelek.

Ogljik

Glede na članek Oddelka za polimerno znanost na Univerzi v Južni Mississippi je grafit čist ogljik s svojimi atomi, razporejenimi v velike liste šestkotnih obročev. Članek jih primerja s piščančjo žico. Ogljikova vlakna se razlikujejo po tem, da so polimer, ki je vrsta grafita. Polimer je veriga ogljikovih atomov, ki so med seboj povezani. Polimer mora opraviti postopek, da postane ogljikova vlakna, zaradi česar se razlikuje od grafita.

Transformacija

Pretvarjanje dolge verige ogljikovih atomov v ogljikova vlakna vključuje raztezanje polimera. Z oksidacijsko obdelavo pri 200 do 300 stopinjah Celzija se začne postopek od polimera do ogljikovih vlaken. Polimer se nato segreje na temperature od 1.000 do 2.500 stopinj Celzija. Natančna količina toplote je odvisna od uporabe določenih vlaken. Med postopkom segrevanja se vlakna zmanjšajo na snov, ki znaša približno 92 odstotkov ogljika. Polimer postane zelo tanek kot posledica vročine, v tem trenutku pa postane ogljikova vlakna. Če se postopek nadaljuje in toplota naraste nad 2500 stopinj Celzija, se bo polimer namesto iz ogljikovih vlaken spremenil v grafit.

Lastnosti

Po besedah ​​univerze v Bristolu so ogljikova vlakna kljub močni gostoti zelo močna. Tako grafitna kot ogljikova vlakna so inertna in nereaktivna; to pojasnjuje, zakaj grafit v svinčenih svinčnikih ne reagira s papirjem, ogljikova vlakna v teniških loparjih pa ne vplivajo na druge sestavne dele loparja. Kot poudarja oddelek za kemijo Univerze v Wisconsinsu, ogljikova vlakna predstavljajo pravi material za zamenjavo ligamentov.

Uporaba

Glavna razlika med grafitnimi in ogljikovimi vlakni je v dejstvu, da se grafit loči enostavno, medtem ko so ogljikova vlakna močna. Ta razlika pojasnjuje, zakaj grafit dobro deluje v svinčniku, karbonska vlakna pa dobro delujejo v športni opremi, letalih in vesoljskem šatlu.