Der Hauptunterschied zwischen Kevlar und Kohlefaser besteht darin, dass Kevlar in seiner chemischen Struktur im Wesentlichen Stickstoffatome enthält, während die Kohlefaser keine Stickstoffatome und hauptsächlich Kohlenstoffatome in ihrer chemischen Struktur enthält.
Kevlar und Kohlefaser sind zwei Formen von Kunstfasern. Beide Materialien haben eine hohe Festigkeit. Daher haben sie viele Anwendungen in der Textil- und anderen Industrien. Lassen Sie uns weitere Einzelheiten zu diesen Materialien besprechen.
Was ist Kevlar?
Kevlar ist eine starke synthetische Faser mit der chemischen Formel [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]nEs ist bekannt für seine Hitzebeständigkeit. Dieses Material ist mit mehreren anderen Polymerverbindungen wie Nomex und Technora verwandt. In frühen Zeiten seiner Produktion wurde dieses Material als Ersatz für Stahl in Rennreifen verwendet. Hersteller definieren dieses Material als „fünfmal stärker als Stahl“, wenn wir zwei gleiche Anteile von Kevlar und Stahl berücksichtigen. Dieses Material ist ein superstarker Kunststoff. Wir verwenden zwei Formen von Monomeren für die Synthese dieses Polymermaterials. Die Monomere sind 1,4-Phenylendiamin und Terephthaloylchlorid. Diese Monomere durchlaufen Kondensationsreaktionen. Dabei entsteht ein Nebenprodukt: HCl-Säuremoleküle.
Abbildung 01: Chemische Struktur von Kevlar
Das resultierende Polymer ist flüssigkristalliner Natur. Das Lösungsmittel, das der Hersteller für diese Herstellung verwendet, ist eine Mischung aus N-Methylpyrrolidon und Calciumchlorid. Dieser Produktionsprozess verwendet konzentrierte Schwefelsäure, um das wasserunlösliche Produkt (Kevlar) bis zum Ende der Produktion in Lösung zu h alten. Daher ist dieses Material sehr teuer (weil wir für diese Produktion konzentrierte Schwefelsäure verwenden). Dieses Material hat aufgrund der intermolekularen Wasserstoffbindungen eine hohe Zugfestigkeit und relative Dichte. Die NH-Gruppen in diesem Material bilden diese Wasserstoffbrückenbindungen. Es gibt viele Verwendungen dieses Materials. Es ist zum Beispiel nützlich bei der Herstellung von Fahrradreifen, Rennsegeln und kugelsicheren Westen.
Was ist Kohlefaser?
Kohlefaser ist ein synthetisches Fasermaterial, diese Fasern haben einen Durchmesser von etwa 5-10 Mikrometern. Dieses Material enthält hauptsächlich Kohlenstoffatome. Dieses Material enthält organische Polymere, die aus langen Molekülketten bestehen. Diese Fäden werden durch Kohlenstoffatome zusammengeh alten. Hersteller stellen diese Fasern hauptsächlich aus dem Polyacrylnitril (PAN)-Verfahren her. Bei diesem Herstellungsverfahren ziehen sie die Rohstoffe zu langen Strängen oder Fasern. Dann kombinieren sie diese Stränge mit anderen Materialien, um die gewünschten Formen und Größen zu erh alten. Im PAN-Prozess gibt es fünf Hauptschritte:
- Spinnen – Hier wird die Mischung aus PAN und anderen Zutaten zu Fasern gesponnen. Dann werden diese Fasern gewaschen und gedehnt.
- Stabilisierung – Hier führen wir chemische Veränderungen zur Stabilisierung von Fasern durch.
- Karbonisierung – Hier erhitzen wir die stabilisierte Faser auf sehr hohe Temperaturen. Dabei bilden sich fest gebundene Kohlenstoffkristalle.
- Behandlung der Oberfläche – Dann oxidieren wir die Oberfläche der Fasern, um die Eigenschaften zu verbessern.
- Schlichten – Wir verwenden Spinnmaschinen, um die Fasern zu Garnen unterschiedlicher Größe zu verzwirnen.
Die Anwendungen dieses Materials liegen in der Luft- und Raumfahrt, im Bauwesen, beim Militär und im Motorsport usw. Diese Fasern sind jedoch relativ teuer als andere Faserformen.
Was ist der Unterschied zwischen Kevlar und Kohlefaser?
Kevlar ist eine starke synthetische Faser mit der chemischen Formel [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]n Es enthält im Wesentlichen Stickstoffatome in seiner chemischen Struktur. Außerdem hat es Wasserstoffbrückenbindungen. Kohlefaser ist ein synthetisches Fasermaterial und die Fasern haben etwa 5-10 Mikrometer Durchmesser. Es enthält keinen Stickstoff und enthält hauptsächlich Kohlenstoffatome in seiner chemischen Struktur. Diese Fasern sind über Kohlenstoffatome miteinander verbunden. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Kevlar und Kohlefaser.
Zusammenfassung – Kevlar vs. Kohlefaser
Kevlar und Kohlefaser sind sehr wichtige Kunstfasern. Der Unterschied zwischen Kevlar und Kohlefaser besteht darin, dass Kevlar in seiner chemischen Struktur im Wesentlichen Stickstoffatome enthält, während die Kohlefaser keine Stickstoffatome und hauptsächlich Kohlenstoffatome in ihrer chemischen Struktur enthält.
