Περιεχόμενο
Οι όροι γραφίτης και ίνες άνθρακα έχουν καταστεί εναλλάξιμοι σε κάποιο βαθμό. Ωστόσο, γραφίτη σε μολύβια μολύβδου και γραφίτη σε μια ρακέτα του τένις είναι προφανώς δεν είναι το ίδιο υλικό. Το υλικό που κάνει μια ισχυρή ρακέτα είναι πραγματικά κατασκευασμένο από ίνες άνθρακα. Τόσο γραφίτη όσο και ίνες άνθρακα βασίζονται σε άνθρακα. οι διαφορές έγκεινται στη διαδικασία που παράγει το τελικό προϊόν.
Ανθρακας
Σύμφωνα με ένα άρθρο του Τμήματος Επιστήμης Πολυμερών στο Πανεπιστήμιο του Νοτίου Μισισιπή, ο γραφίτης είναι καθαρός άνθρακας με τα άτομα που είναι διατεταγμένα σε μεγάλα φύλλα εξαγωνικών δακτυλίων. Το άρθρο τους συγκρίνει με σύρμα κοτόπουλου. Οι ίνες άνθρακα διαφέρουν ως προς το ότι είναι ένα πολυμερές που είναι ένας τύπος γραφίτη. Ένα πολυμερές είναι μια αλυσίδα ατόμων άνθρακα που συνδέονται μεταξύ τους. Το πολυμερές πρέπει να υποβληθεί σε μια διαδικασία για να γίνει ίνα άνθρακα που το κάνει διαφορετικό από το γραφίτη.
Μεταμόρφωση
Η μετατροπή αυτής της μακράς αλυσίδας ατόμων άνθρακα σε ίνες άνθρακα περιλαμβάνει την τάνυση του πολυμερούς. Μια επεξεργασία με οξείδωση στους 200 έως 300 βαθμούς Κελσίου ξεκινά τη διαδικασία από πολυμερές σε ίνες άνθρακα. Το πολυμερές στη συνέχεια θερμαίνεται σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 1.000 έως 2.500 βαθμούς Κελσίου. Η ακριβής ποσότητα θερμότητας εξαρτάται από τη χρήση για τις συγκεκριμένες ίνες. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θέρμανσης, οι ίνες μειώνονται σε μια ουσία που έχει περίπου 92% άνθρακα. Το πολυμερές καθίσταται πολύ λεπτό ως αποτέλεσμα της θερμότητας, στο οποίο σημείο γίνεται ίνα άνθρακα. Αν η διαδικασία συνεχίσει και η θερμότητα ανεβαίνει πάνω από 2.500 βαθμούς Κελσίου, το πολυμερές θα μετατραπεί σε γραφίτη αντί στις ίνες άνθρακα.
Ιδιότητες
Σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ, οι ίνες άνθρακα είναι πολύ ισχυρές, παρά την έλλειψη πυκνότητας. Τόσο γραφίτη όσο και ίνες άνθρακα είναι αδρανείς και μη αντιδραστικές. αυτό εξηγεί γιατί ο γραφίτης σε μολύβια μολύβδου δεν αντιδρά με το χαρτί και οι ίνες άνθρακα στις ρακέτες του τένις δεν αλληλεπιδρούν με τα άλλα εξαρτήματα της ρακέτας. Όπως επισημαίνει το Τμήμα Χημείας του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν, οι ίνες άνθρακα κάνουν το σωστό υλικό για αντικαταστάσεις συνδέσμων.
Χρησιμοποιεί
Η κύρια διαφορά μεταξύ του γραφίτη και των ινών άνθρακα είναι το γεγονός ότι ο γραφίτης διαχωρίζεται εύκολα, ενώ οι ίνες άνθρακα είναι ισχυρές. Αυτή η διαφορά εξηγεί γιατί ο γραφίτης λειτουργεί καλά σε ένα μολύβι και οι ίνες άνθρακα λειτουργούν καλά στον αθλητικό εξοπλισμό, τα αεροπλάνα και το διαστημικό λεωφορείο.