Dallimi kryesor midis Kevlar dhe fibrës së karbonit është se Kevlar në thelb përmban atome të azotit në strukturën e tij kimike ndërsa fibra e karbonit nuk përmban atome të azotit dhe kryesisht përmban atome karboni në strukturën e tij kimike.
Kevlar dhe fibra karboni janë dy forma të fibrave sintetike. Të dy këto materiale kanë një forcë të lartë. Prandaj, ato kanë shumë aplikime në tekstile dhe industri të tjera. Le të diskutojmë më shumë detaje mbi këto materiale.
Çfarë është Kevlar?
Kevlar është një fibër sintetike e fortë që ka formulën kimike [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]nËshtë i njohur për rezistencën e tij ndaj nxehtësisë. Ky material lidhet me disa përbërës të tjerë polimer si Nomex dhe Technora. Në kohët e hershme të prodhimit të tij, njerëzit e përdornin këtë material si një zëvendësim për çelikun në gomat e garave. Prodhuesit e përcaktojnë këtë material si "pesë herë më të fortë se çeliku" kur marrim parasysh dy pjesë të barabarta të Kevlar dhe çelikut. Ky material është një plastikë super e fortë. Ne përdorim dy forma të monomereve për sintezën e këtij materiali polimer. Monomerët janë 1, 4-fenilendiamine dhe klorur tereftaloil. Këta monomerë i nënshtrohen reaksioneve të kondensimit. Ai jep një nënprodukt: molekulat e acidit HCl.
Figura 01: Struktura kimike e Kevlar
Polimeri që rezulton ka një natyrë të lëngët-kristalore. Tretësi që prodhuesi përdori për këtë prodhim është një përzierje e N-metil-pirrolidonit dhe klorurit të kalciumit. Ky proces prodhimi përdor acid sulfurik të koncentruar për të mbajtur produktin e patretshëm në ujë (Kevlar) në tretësirë derisa prodhimi të përfundojë. Prandaj, ky material është shumë i shtrenjtë (sepse ne përdorim sulfurik të koncentruar për këtë prodhim). Ky material ka një forcë të lartë në tërheqje, densitet relativ, për shkak të lidhjeve ndërmolekulare të hidrogjenit. Grupet NH në këtë material formojnë këto lidhje hidrogjenore. Ka shumë përdorime të këtij materiali. Për shembull, është i dobishëm në prodhimin e gomave të biçikletave, velave për gara dhe jelekëve antiplumb.
Çfarë është Fibra e Karbonit?
Fibra karboni është një material fibër sintetik, këto fibra kanë diametër rreth 5-10 mikrometra. Ky material përmban kryesisht atome karboni. Ky material përmban polimere organike të cilat përbëhen nga vargje të gjata molekulash. Këto vargje mbahen së bashku nga atomet e karbonit. Prodhuesit kryesisht prodhojnë këto fibra nga procesi i poliakrilonitrilit (PAN). Në këtë proces prodhimi, ata tërheqin lëndët e para në fije të gjata ose fibra. Më pas i kombinojnë këto fije me materiale të tjera për të marrë format dhe përmasat e dëshiruara. Në procesin PAN, ka pesë hapa kryesorë:
- Tjerrje – Këtu, përzierja e PAN-it dhe përbërësve të tjerë janë tjerrë në fibra. Më pas këto fibra lahen dhe shtrihen.
- Stabilizues – Këtu, ne bëjmë ndryshim kimik për stabilizimin e fibrave.
- Karbonizimi - Këtu, ne ngrohim fibrën e stabilizuar në temperatura shumë të larta. Kjo formon kristale karboni të lidhur fort.
- Trajtimi i sipërfaqes – Më pas oksidojmë sipërfaqen e fibrave për të përmirësuar vetitë.
- Përmasat – Ne përdorim makina tjerrëse për të përdredhur fijet në fije me madhësi të ndryshme.
Zbatimet e këtij materiali janë në hapësirën ajrore, inxhinierinë civile, ushtarake dhe sportet motorike, etj. Megjithatë, këto fibra janë relativisht të shtrenjta se format e tjera të fibrave.
Cili është ndryshimi midis Kevlar-it dhe Fibrës së Karbonit?
Kevlar është një fibër sintetike e fortë që ka formulën kimike [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]n Në thelb përmban atome të azotit në strukturën e tij kimike. Për më tepër, ajo ka lidhje hidrogjeni. Fibra karboni është një material fibër sintetik dhe fibrat kanë diametër rreth 5-10 mikrometra. Ai nuk përmban azot dhe kryesisht përmban atome karboni në strukturën e tij kimike. Këto fibra janë të lidhura me njëra-tjetrën nëpërmjet atomeve të karbonit. Ky është ndryshimi kryesor midis Kevlar dhe fibrës së karbonit.
Përmbledhje – Kevlar vs Fibra karboni
Kevlar dhe fibra karboni janë fibra sintetike shumë të rëndësishme. Dallimi midis Kevlar dhe fibrës së karbonit është se Kevlar në thelb përmban atome të azotit në strukturën e tij kimike ndërsa fibra e karbonit nuk përmban atome të azotit dhe kryesisht përmban atome karboni në strukturën e tij kimike.
