Sự khác biệt chính giữa Kevlar và sợi carbon là Kevlar về cơ bản chứa các nguyên tử nitơ trong cấu trúc hóa học của nó trong khi sợi carbon không chứa các nguyên tử nitơ và chủ yếu chứa các nguyên tử carbon trong cấu trúc hóa học của nó.
Kevlar và sợi carbon là hai dạng sợi tổng hợp. Cả hai vật liệu này đều có độ bền cao. Do đó, chúng có nhiều ứng dụng trong dệt may và các ngành công nghiệp khác. Hãy để chúng tôi thảo luận thêm chi tiết về những tài liệu này.
Kevlar là gì?
Kevlar là một loại sợi tổng hợp chắc chắn có công thức hóa học [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH -]n Nó nổi tiếng với khả năng chịu nhiệt. Vật liệu này có liên quan đến một số hợp chất polyme khác như Nomex và Technora. Trong thời kỳ đầu sản xuất, người ta sử dụng vật liệu này thay thế cho thép trong lốp xe đua. Các nhà sản xuất định nghĩa vật liệu này là "cứng hơn thép năm lần" khi chúng tôi xem xét hai phần bằng nhau của Kevlar và thép. Vật liệu này là một loại nhựa siêu bền. Chúng tôi sử dụng hai dạng monome để tổng hợp vật liệu polyme này. Các monome là 1, 4-phenylenediamine và terephthaloyl clorua. Các monome này trải qua phản ứng ngưng tụ. Nó tạo ra một sản phẩm phụ: các phân tử axit HCl.
Hình 01: Cấu trúc hóa học của Kevlar
Polyme kết quả có bản chất lỏng-tinh thể. Dung môi mà nhà sản xuất sử dụng cho quá trình sản xuất này là hỗn hợp N -methyl-pyrrolidone và canxi clorua. Quy trình sản xuất này sử dụng axit sulfuric đậm đặc để giữ sản phẩm không tan trong nước (Kevlar) trong dung dịch cho đến khi quá trình sản xuất kết thúc. Do đó, nguyên liệu này rất đắt (vì chúng tôi sử dụng sulfuric đậm đặc cho quá trình sản xuất này). Vật liệu này có độ bền kéo cao, mật độ tương đối, do các liên kết hydro giữa các phân tử. Các nhóm NH trong vật liệu này tạo thành các liên kết hydro này. Có rất nhiều công dụng của vật liệu này. Ví dụ, nó rất hữu ích trong việc sản xuất lốp xe đạp, buồm đua và áo chống đạn.
Sợi Carbon là gì?
Sợi carbon là vật liệu sợi tổng hợp, những sợi này có đường kính khoảng 5-10 micromet. Vật liệu này chủ yếu chứa các nguyên tử cacbon. Vật liệu này chứa các polyme hữu cơ bao gồm các chuỗi phân tử dài. Các chuỗi này được giữ với nhau bởi các nguyên tử cacbon. Các nhà sản xuất chủ yếu sản xuất các loại sợi này từ quy trình polyacrylonitrile (PAN). Trong quá trình sản xuất này, họ kéo các nguyên liệu thô thành các sợi hoặc sợi dài. Sau đó, họ kết hợp các sợi này với các vật liệu khác để có được hình dạng và kích thước mong muốn. Trong quy trình PAN, có năm bước chính:
- Spinning - Ở đây, hỗn hợp PAN và các thành phần khác được kéo thành sợi. Sau đó, những sợi này được rửa sạch và kéo căng.
- Ổn định - Ở đây, chúng tôi thực hiện thay đổi hóa học để ổn định sợi.
- Cacbon hóa - Ở đây, chúng tôi nung sợi ổn định ở nhiệt độ rất cao. Điều này tạo thành các tinh thể carbon liên kết chặt chẽ.
- Xử lý bề mặt - Sau đó, chúng tôi oxy hóa bề mặt của sợi để cải thiện các đặc tính.
- Định cỡ - Chúng tôi sử dụng máy kéo sợi để xoắn sợi thành các sợi có kích thước khác nhau.
Các ứng dụng của vật liệu này là trong hàng không vũ trụ, công trình dân dụng, quân sự và đua xe thể thao, v.v. Tuy nhiên, những loại sợi này tương đối đắt hơn so với các dạng sợi khác.
Sự khác biệt giữa Kevlar và Sợi Carbon là gì?
Kevlar là một loại sợi tổng hợp mạnh có công thức hóa học [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH -]nVề cơ bản, nó chứa các nguyên tử nitơ trong cấu trúc hóa học của nó. Hơn nữa, nó có liên kết hydro. Sợi carbon là một vật liệu sợi tổng hợp và các sợi có đường kính khoảng 5-10 micromet. Nó không chứa nitơ và chủ yếu chứa các nguyên tử cacbon trong cấu trúc hóa học của nó. Các sợi này liên kết với nhau thông qua các nguyên tử cacbon. Đây là điểm khác biệt chính giữa sợi Kevlar và sợi Carbon.
Tóm tắt - Kevlar vs Sợi Carbon
Kevlar và sợi carbon là những sợi tổng hợp rất quan trọng. Sự khác biệt giữa Kevlar và sợi carbon là Kevlar về cơ bản chứa các nguyên tử nitơ trong cấu trúc hóa học của nó trong khi sợi carbon không chứa các nguyên tử nitơ và chủ yếu chứa các nguyên tử carbon trong cấu trúc hóa học của nó.
