Зміст
Терміни графіт і вуглецеве волокно стали певною мірою взаємозамінними. Однак графіт у свинцевих олівцях та графіт у тенісній ракетці, очевидно, не той самий матеріал. Матеріал, який робить міцну ракетку, насправді виготовлений з вуглецевих волокон. І графітові, і вуглецеві волокна на основі вуглецю; відмінності полягають у процесі, який виробляє кінцевий продукт.
Вуглець
Згідно зі статтею кафедри полімерної науки Університету Південної Міссісіпі, графіт - це чистий вуглець з його атомами, розташованими у великих аркушах шестикутних кілець. Стаття порівнює їх з курячим дротом. Вуглецеві волокна відрізняються тим, що вони є полімером, який є типом графіту. Полімер - це ланцюг атомів вуглецю, які з'єднані один з одним. Полімер повинен пройти процес, щоб перетворитися на вуглецеве волокно, що робить його відмінним від графіту.
Трансформація
Перетворення цього довгого ланцюга атомів вуглецю у вуглецеві волокна передбачає розтягнення полімеру. Окислювальна обробка при температурі від 200 до 300 градусів Цельсія починає процес від полімерного до вуглецевого волокна. Потім полімер нагрівають до температури від 1000 до 2500 градусів Цельсія. Точна кількість тепла залежить від використання для конкретних волокон. У процесі нагрівання волокна зводяться до речовини, яка становить приблизно 92 відсотки вуглецю. Полімер стає дуже тонким внаслідок нагрівання, в цей момент він стає вуглецевим волокном. Якщо процес триватиме і нагрівання піднімається вище 2500 градусів за Цельсієм, полімер перетвориться на графіт замість вуглецевого волокна.
Властивості
За даними університету в Брістолі, вуглецеві волокна дуже міцні, незважаючи на їхню щільність. І графітові, і вуглецеві волокна є інертними та нереакційними; це пояснює, чому графіт у свинцевих олівцях не реагує з папером, а вуглецеві волокна в тенісних ракетках не взаємодіють з іншими компонентами ракетки. Як вказує кафедра хімії університету Вісконсіна, вуглецеві волокна роблять потрібний матеріал для заміни зв'язок.
Використання
Основна відмінність графіту від вуглецевого волокна полягає в тому, що графіт легко розпадається, тоді як вуглецеве волокно міцне. Ця різниця пояснює, чому графіт добре працює в олівці, а вуглецеве волокно добре працює у спортивному спорядженні, літаках та космічному човні.