Diferencia entre Kevlar y fibra de carbono

los diferencia clave entre Kevlar y fibra de carbono es que la El Kevlar contiene esencialmente átomos de nitrógeno en su estructura química, mientras que la fibra de carbono no contiene átomos de nitrógeno y contiene principalmente átomos de carbono en su estructura química..

Kevlar y fibra de carbono son dos formas de fibras sintéticas. Ambos materiales tienen una alta resistencia. Por lo tanto, tienen muchas aplicaciones en textiles y otras industrias. Discutamos más detalles sobre estos materiales..

CONTENIDO

1. Resumen y diferencia clave
2. Que es kevlar
3. ¿Qué es la fibra de carbono?
4. Comparación lado a lado - Kevlar vs fibra de carbono en forma tabular
5. Resumen

Que es kevlar?

Kevlar es una fibra sintética fuerte que tiene la fórmula química [-CO-C₆H₄-CO-NH-C₆H₄-NUEVA HAMPSHIRE-]_norte. Es bien conocido por su resistencia al calor. Este material está relacionado con varios otros compuestos poliméricos como Nomex y Technora. En los primeros tiempos de su producción, las personas utilizaron este material como reemplazo del acero en los neumáticos de carreras. Los fabricantes definen este material como "cinco veces más fuerte que el acero" cuando consideramos dos porciones iguales de Kevlar y acero. Este material es un plástico superfuerte. Utilizamos dos formas de monómeros para la síntesis de este material polimérico. Los monómeros son 1,4-fenilendiamina y cloruro de tereftaloilo. Estos monómeros sufren reacciones de condensación. Produce un subproducto: moléculas de ácido HCl..

Figura 01: Estructura química de Kevlar.

El polímero resultante tiene una naturaleza cristalina líquida. El solvente que el fabricante utilizó para esta producción es una mezcla de norte-Metilpirrolidona y cloruro de calcio. Este proceso de producción utiliza ácido sulfúrico concentrado para mantener el producto insoluble en agua (Kevlar) en la solución hasta que finaliza la producción. Por lo tanto, este material es muy costoso (porque usamos sulfúrico concentrado para esta producción). Este material tiene una alta resistencia a la tracción, densidad relativa, debido a los enlaces de hidrógeno intermoleculares. Los grupos NH en este material forman estos enlaces de hidrógeno. Hay muchos usos de este material. Por ejemplo, es útil para producir neumáticos para bicicletas, carreras de velas y chalecos antibalas..

¿Qué es la fibra de carbono??

La fibra de carbono es un material de fibra sintética, estas fibras tienen aproximadamente 5-10 micrómetros de diámetro. Este material contiene principalmente átomos de carbono. Este material contiene polímeros orgánicos que consisten en largas cadenas de moléculas. Estas cadenas están unidas por átomos de carbono. Los fabricantes producen principalmente estas fibras a partir del proceso de poliacrilonitrilo (PAN). En este proceso de fabricación, dibujan las materias primas en largas hebras o fibras. Luego, combinan estas hebras con otros materiales para obtener las formas y tamaños deseados. En el proceso PAN, hay cinco pasos principales:

Hilado: aquí, la mezcla de PAN y otros ingredientes se hila en fibras. Luego estas fibras se lavan y estiran..
Estabilizador - Aquí, hacemos alteraciones químicas para la estabilización de la fibra..
Carbonización: aquí calentamos la fibra estabilizada a temperaturas muy altas. Esto forma cristales de carbono estrechamente unidos..
Tratando la superficie - Luego oxidamos la superficie de las fibras para mejorar las propiedades..
Tamaño: utilizamos máquinas de hilar para torcer las fibras en hilos de diferentes tamaños..

Las aplicaciones de este material son aeroespaciales, ingeniería civil, militar y deportes de motor, etc. Sin embargo, estas fibras son relativamente caras que otras formas de fibra..

¿Cuál es la diferencia entre Kevlar y fibra de carbono??

Kevlar es una fibra sintética fuerte que tiene la fórmula química [-CO-C₆H₄-CO-NH-C₆H₄-NUEVA HAMPSHIRE-]_norte. Esencialmente contiene átomos de nitrógeno en su estructura química. Además, tiene enlaces de hidrógeno. La fibra de carbono es un material de fibra sintética y las fibras tienen alrededor de 5-10 micrómetros de diámetro. No contiene nitrógeno y contiene principalmente átomos de carbono en su estructura química. Estas fibras están unidas entre sí a través de átomos de carbono. Esta es la principal diferencia entre Kevlar y fibra de carbono..

Resumen - Kevlar vs fibra de carbono

Kevlar y la fibra de carbono son fibras sintéticas muy importantes. La diferencia entre Kevlar y la fibra de carbono es que el Kevlar contiene esencialmente átomos de nitrógeno en su estructura química, mientras que la fibra de carbono no contiene átomos de nitrógeno y contiene principalmente átomos de carbono en su estructura química..

Referencia:

1. “Kevlar”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 3 de julio de 2018. Disponible aquí
2. Johnson, Todd. “¿Cómo se fabrica la fibra de carbono?” ThoughtCo, ThoughtCo. Disponible aquí

Imagen de cortesía:

1.'Kevlar-3D-balls'By Ben Mills y Jynto (dominio público) a través de Commons Wikimedia

Química de polímeros