Pagrindinis skirtumas tarp kevlaro ir anglies pluošto yra tas, kad kevlaro cheminėje struktūroje iš esmės yra azoto atomų, o anglies pluošte azoto atomų nėra, o jo cheminėje struktūroje daugiausia yra anglies atomų.
Kevlaras ir anglies pluoštas yra dvi sintetinio pluošto formos. Abi šios medžiagos turi didelį stiprumą. Todėl jie turi daug pritaikymų tekstilės ir kitose pramonės šakose. Aptarkime daugiau informacijos apie šią medžiagą.
Kas yra kevlaras?
Kevlaras yra stiprus sintetinis pluoštas, kurio cheminė formulė [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]nJis yra gerai žinomas dėl savo atsparumo karščiui. Ši medžiaga yra susijusi su keletu kitų polimerų junginių, tokių kaip Nomex ir Technora. Ankstyvaisiais jos gamybos laikais žmonės naudojo šią medžiagą kaip plieno pakaitalą lenktyninėse padangose. Gamintojai apibrėžia šią medžiagą kaip „penkis kartus stipresnę už plieną“, kai atsižvelgiame į dvi lygias kevlaro ir plieno dalis. Ši medžiaga yra ypač tvirtas plastikas. Šios polimerinės medžiagos sintezei naudojame dviejų formų monomerus. Monomerai yra 1,4-fenilendiaminas ir tereftaloilchloridas. Šiuose monomeruose vyksta kondensacijos reakcijos. Gaunamas šalutinis produktas: HCl rūgšties molekulės.
01 pav.: Cheminė kevlaro struktūra
Gavęs polimeras yra skysto kristalo. Tirpiklis, kurį gamintojas naudojo šiai gamybai, yra N-metil-pirolidono ir kalcio chlorido mišinys. Šiame gamybos procese naudojama koncentruota sieros rūgštis, kad vandenyje netirpus produktas (Kevlaras) išliktų tirpale iki gamybos pabaigos. Todėl ši medžiaga yra labai brangi (nes šiai gamybai naudojame koncentruotą sierą). Ši medžiaga pasižymi dideliu atsparumu tempimui, santykiniu tankiu, dėl tarpmolekulinių vandenilio jungčių. Šioje medžiagoje esančios NH grupės sudaro šiuos vandenilio ryšius. Yra daug šios medžiagos naudojimo būdų. Pavyzdžiui, jis naudingas gaminant dviračių padangas, lenktynines bures ir neperšaunamas liemenes.
Kas yra anglies pluoštas?
Anglies pluoštas yra sintetinio pluošto medžiaga, kurių skersmuo yra apie 5–10 mikrometrų. Šioje medžiagoje daugiausia yra anglies atomų. Šioje medžiagoje yra organinių polimerų, sudarytų iš ilgų molekulių stygų. Šias stygas kartu laiko anglies atomai. Gamintojai daugiausia gamina šiuos pluoštus iš poliakrilonitrilo (PAN) proceso. Šiame gamybos procese jie sutraukia žaliavas į ilgas sruogas arba pluoštus. Tada jie sujungia šias sruogas su kitomis medžiagomis, kad gautų norimas formas ir dydžius. PAN procese yra penki pagrindiniai žingsniai:
- Verpimas – čia PAN ir kitų ingredientų mišinys susukamas į pluoštus. Tada šie pluoštai nuplaunami ir ištempiami.
- Stabilizavimas – čia atliekame cheminius pluošto stabilizavimo pakeitimus.
- Karbonizavimas – čia mes kaitiname stabilizuotą pluoštą iki labai aukštos temperatūros. Taip susidaro glaudžiai surišti anglies kristalai.
- Paviršiaus apdorojimas – tada pluoštų paviršių oksiduojame, kad pagerintume savybes.
- Dydžio nustatymas – naudojame verpimo mašinas, kad susuktume pluoštus į įvairaus dydžio siūlus.
Ši medžiaga naudojama aviacijos erdvėje, civilinėje inžinerijoje, kariuomenėje, automobilių sporte ir kt. Tačiau šie pluoštai yra palyginti brangūs nei kitų pluoštų formos.
Kuo skiriasi kevlaras ir anglies pluoštas?
Kevlaras yra stiprus sintetinis pluoštas, kurio cheminė formulė [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]n Jo cheminėje struktūroje iš esmės yra azoto atomų. Be to, jame yra vandenilio jungčių. Anglies pluoštas yra sintetinis pluoštas, kurio skersmuo yra apie 5-10 mikronų. Jame nėra azoto, o jo cheminėje struktūroje daugiausia yra anglies atomų. Šie pluoštai yra sujungti vienas su kitu per anglies atomus. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp kevlaro ir anglies pluošto.
Santrauka – Kevlaras prieš anglies pluoštą
Kevlaras ir anglies pluoštas yra labai svarbūs sintetiniai pluoštai. Skirtumas tarp kevlaro ir anglies pluošto yra tas, kad kevlaro cheminėje struktūroje iš esmės yra azoto atomų, o anglies pluošte nėra azoto atomų, o jo cheminėje struktūroje daugiausia yra anglies atomų.
