Perbezaan utama antara Kevlar dan gentian karbon ialah Kevlar pada dasarnya mengandungi atom nitrogen dalam struktur kimianya manakala gentian karbon tidak mengandungi atom nitrogen dan terutamanya mengandungi atom karbon dalam struktur kimianya.
Kevlar dan gentian karbon ialah dua bentuk gentian sintetik. Kedua-dua bahan ini mempunyai kekuatan yang tinggi. Oleh itu, mereka mempunyai banyak aplikasi dalam tekstil dan industri lain. Mari kita bincangkan butiran lanjut tentang bahan ini.
Apakah itu Kevlar?
Kevlar ialah gentian sintetik kuat yang mempunyai formula kimia [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]nIa terkenal dengan rintangan habanya. Bahan ini berkaitan dengan beberapa sebatian polimer lain seperti Nomex dan Technora. Pada masa awal pengeluarannya, orang ramai menggunakan bahan ini sebagai pengganti keluli dalam tayar perlumbaan. Pengilang mentakrifkan bahan ini sebagai "lima kali lebih kuat daripada keluli" apabila kami menganggap dua bahagian Kevlar dan keluli yang sama. Bahan ini adalah plastik yang sangat kuat. Kami menggunakan dua bentuk monomer untuk sintesis bahan polimer ini. Monomernya ialah 1, 4-phenylenediamine dan terephthaloyl chloride. Monomer ini mengalami tindak balas pemeluwapan. Ia menghasilkan hasil sampingan: molekul asid HCl.
Rajah 01: Struktur kimia Kevlar
Polimer terhasil mempunyai sifat cecair-hablur. Pelarut yang digunakan pengilang untuk pengeluaran ini ialah campuran N -metil-pirolidon dan kalsium klorida. Proses pengeluaran ini menggunakan asid sulfurik pekat untuk mengekalkan produk tidak larut air (Kevlar) dalam larutan sehingga pengeluaran tamat. Oleh itu, bahan ini sangat mahal (kerana kami menggunakan sulfurik pekat untuk pengeluaran ini). Bahan ini mempunyai kekuatan tegangan yang tinggi, ketumpatan relatif, disebabkan oleh ikatan hidrogen antara molekul. Kumpulan NH dalam bahan ini membentuk ikatan hidrogen ini. Terdapat banyak kegunaan bahan ini. Contohnya, ia berguna dalam menghasilkan tayar basikal, layar lumba dan jaket kalis peluru.
Apakah itu Serat Karbon?
Serat karbon ialah bahan gentian sintetik gentian ini mempunyai diameter kira-kira 5-10 mikrometer. Bahan ini terutamanya mengandungi atom karbon. Bahan ini mengandungi polimer organik yang terdiri daripada rantai molekul yang panjang. Rentetan ini disatukan oleh atom karbon. Pengilang terutamanya menghasilkan gentian ini daripada proses polyacrylonitrile (PAN). Dalam proses pembuatan ini, mereka menarik bahan mentah ke dalam untaian panjang atau gentian. Kemudian mereka menggabungkan helai ini dengan bahan lain untuk mendapatkan bentuk dan saiz yang diingini. Dalam proses PAN, terdapat lima langkah utama:
- Berpusing – Di sini, campuran PAN dan bahan-bahan lain dipintal menjadi gentian. Kemudian gentian ini dibasuh dan diregangkan.
- Menstabilkan – Di sini, kami melakukan pengubahan kimia untuk penstabilan gentian.
- Pengkarbonan – Di sini, kami memanaskan gentian yang stabil ke dalam suhu yang sangat tinggi. Ini membentuk hablur karbon yang terikat rapat.
- Merawat permukaan – Kemudian kami mengoksidakan permukaan gentian untuk memperbaiki sifat.
- Sizing – Kami menggunakan mesin berputar untuk memutar gentian menjadi benang saiz yang berbeza.
Aplikasi bahan ini adalah dalam aeroangkasa, kejuruteraan awam, ketenteraan dan sukan permotoran, dsb. Walau bagaimanapun, gentian ini agak mahal berbanding bentuk gentian lain.
Apakah Perbezaan Antara Kevlar dan Gentian Karbon?
Kevlar ialah gentian sintetik kuat yang mempunyai formula kimia [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]n Ia pada asasnya mengandungi atom nitrogen dalam struktur kimianya. Selain itu, ia mempunyai ikatan hidrogen. Gentian karbon ialah bahan gentian sintetik dan gentiannya mempunyai diameter kira-kira 5-10 mikrometer. Ia tidak mengandungi nitrogen dan terutamanya mengandungi atom karbon dalam struktur kimianya. Gentian ini terikat antara satu sama lain melalui atom karbon. Ini ialah perbezaan utama antara Kevlar dan serat Karbon.
Ringkasan – Kevlar lwn Carbon Fibre
Kevlar dan gentian karbon ialah gentian sintetik yang sangat penting. Perbezaan antara Kevlar dan gentian karbon ialah Kevlar pada dasarnya mengandungi atom nitrogen dalam struktur kimianya manakala gentian karbon tidak mengandungi atom nitrogen dan terutamanya mengandungi atom karbon dalam struktur kimianya.
