Nøkkelforskjellen mellom Kevlar og karbonfiber er at Kevlar hovedsakelig inneholder nitrogenatomer i sin kjemiske struktur, mens karbonfiberen ikke inneholder nitrogenatomer og hovedsakelig inneholder karbonatomer i sin kjemiske struktur.
Kevlar og karbonfiber er to former for syntetiske fibre. Begge disse materialene har høy styrke. Derfor har de mange bruksområder innen tekstil og andre industrier. La oss diskutere flere detaljer om disse materialene.
Hva er Kevlar?
Kevlar er en sterk syntetisk fiber som har den kjemiske formelen [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]nDen er kjent for sin varmebestandighet. Dette materialet er relatert til flere andre polymerforbindelser som Nomex og Technora. I tidlige tider av produksjonen brukte folk dette materialet som erstatning for stål i racingdekk. Produsenter definerer dette materialet som "fem ganger sterkere enn stål" når vi vurderer to like deler av Kevlar og stål. Dette materialet er en supersterk plast. Vi bruker to former for monomerer for syntesen av dette polymermaterialet. Monomerene er 1,4-fenylendiamin og tereftaloylklorid. Disse monomerene gjennomgår kondensasjonsreaksjoner. Det gir et biprodukt: HCl-syremolekyler.
Figur 01: Kjemisk struktur av Kevlar
Den resulterende polymeren har en flytende-krystallinsk natur. Løsemidlet som produsenten brukte til denne produksjonen er en blanding av N-metyl-pyrrolidon og kalsiumklorid. Denne produksjonsprosessen bruker konsentrert svovelsyre for å holde det vannuløselige produktet (Kevlar) i løsningen til produksjonen avsluttes. Derfor er dette materialet veldig dyrt (fordi vi bruker konsentrert svovelsyre til denne produksjonen). Dette materialet har en høy strekkfasthet, relativ tetthet, på grunn av de intermolekylære hydrogenbindingene. NH-gruppene i dette materialet danner disse hydrogenbindingene. Det er mange bruksområder for dette materialet. Den er for eksempel nyttig i produksjon av sykkeldekk, racerseil og skuddsikre vester.
Hva er karbonfiber?
Karbonfiber er et syntetisk fibermateriale disse fibrene har ca. 5-10 mikrometer i diameter. Dette materialet inneholder hovedsakelig karbonatomer. Dette materialet inneholder organiske polymerer som består av lange strenger av molekyler. Disse strengene holdes sammen av karbonatomer. Produsenter produserer hovedsakelig disse fibrene fra polyakrylnitril (PAN) prosess. I denne produksjonsprosessen trekker de råvarene til lange tråder eller fibre. Deretter kombinerer de disse trådene med andre materialer for å få ønskede former og størrelser. I PAN-prosessen er det fem hovedtrinn:
- Spinning – Her spinnes blandingen av PAN og andre ingredienser til fibre. Deretter blir disse fibrene vasket og strukket.
- Stabilisering – Her gjør vi kjemiske endringer for stabilisering av fiber.
- Karbonisering – Her varmer vi opp den stabiliserte fiberen til svært høye temperaturer. Dette danner tett bundne karbonkrystaller.
- Behandling av overflaten – Deretter oksiderer vi overflaten av fibre for å forbedre egenskapene.
- Dimensjonering – Vi bruker spinnemaskiner for å tvinne fibrene til forskjellige størrelser garn.
Anvendelsene av dette materialet er innen romfart, sivilingeniør, militær og motorsport osv. Disse fibrene er imidlertid relativt dyre enn andre fiberformer.
Hva er forskjellen mellom kevlar og karbonfiber?
Kevlar er en sterk syntetisk fiber som har den kjemiske formelen [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]n Den inneholder i hovedsak nitrogenatomer i sin kjemiske struktur. Dessuten har den hydrogenbindinger. Karbonfiber er et syntetisk fibermateriale og fibrene har ca. 5-10 mikrometer i diameter. Den inneholder ikke nitrogen og inneholder hovedsakelig karbonatomer i sin kjemiske struktur. Disse fibrene er bundet til hverandre via karbonatomer. Dette er hovedforskjellen mellom kevlar og karbonfiber.
Sammendrag – Kevlar vs Carbon Fibre
Kevlar og karbonfiber er svært viktige syntetiske fibre. Forskjellen mellom Kevlar og karbonfiber er at Kevlar i hovedsak inneholder nitrogenatomer i sin kjemiske struktur, mens karbonfiberen ikke inneholder nitrogenatomer og hovedsakelig inneholder karbonatomer i sin kjemiske struktur.
