Obsah
Výrazy grafit a uhlíkové vlákna sa do istej miery stali zameniteľné. Grafit v olovených ceruzkách a grafit v tenisovej rakete však zjavne nie sú rovnakým materiálom. Materiál, ktorý vytvára silnú raketu, je v skutočnosti vyrobený z uhlíkových vlákien. Grafitové aj uhlíkové vlákna sú na báze uhlíka; rozdiely spočívajú v procese, ktorý vytvára konečný produkt.
uhlík
Podľa článku Katedry polymérov na University of Southern Mississippi je grafit čistým uhlíkom a jeho atómy sú usporiadané vo veľkých listoch hexagonálnych kruhov. Článok ich porovnáva s kuracím drôtom. Uhlíkové vlákna sa líšia v tom, že sú to polymér, ktorý je typom grafitu. Polymér je reťazec atómov uhlíka, ktoré sú navzájom spojené. Polymér musí podstúpiť proces, ktorým sa stane uhlíkovým vláknom, vďaka ktorému sa odlišuje od grafitu.
premena
Premena tohto dlhého reťazca atómov uhlíka na uhlíkové vlákna spočíva v napínaní polyméru. Oxidačné spracovanie pri 200 až 300 ° C začína proces od polyméru k uhlíkovému vláknu. Polymér sa potom zahrieva na teploty v rozsahu od 1 000 do 2 500 stupňov Celzia. Presné množstvo tepla závisí od použitia pre konkrétne vlákna. Počas procesu zahrievania sa vlákna redukujú na látku, ktorá má približne 92 percent uhlíka. Polymér sa vplyvom tepla stáva veľmi tenkým a v tomto okamihu sa stáva uhlíkovým vláknom. Ak proces pokračuje a teplota stúpa nad 2 500 stupňov Celzia, polymér sa namiesto uhlíkových vlákien zmení na grafit.
vlastnosti
Podľa University of Bristol, uhlíkové vlákna sú veľmi silné, napriek ich nedostatočnej hustote. Grafitové aj uhlíkové vlákna sú inertné a nereaktívne; Toto vysvetľuje, prečo grafit v olovených ceruzkách nereaguje s papierom a uhlíkové vlákna v tenisových raketách nereagujú s ostatnými komponentmi rakety. Ako zdôrazňuje Katedra chémie Univerzity vo Wisconsine, uhlíkové vlákna vytvárajú ten správny materiál na náhradu väzov.
použitie
Hlavným rozdielom medzi grafitom a uhlíkovým vláknom je skutočnosť, že sa grafit ľahko rozpadá, zatiaľ čo uhlíkové vlákno je silné. Tento rozdiel vysvetľuje, prečo grafit dobre funguje v ceruzke a uhlíkové vlákno funguje dobre v športovom vybavení, lietadlách a raketopláne.