Կևլարի և ածխածնի մանրաթելի հիմնական տարբերությունն այն է, որ Կևլարը, ըստ էության, պարունակում է ազոտի ատոմներ իր քիմիական կառուցվածքում, մինչդեռ ածխածնի մանրաթելը չի պարունակում ազոտի ատոմներ և հիմնականում պարունակում է ածխածնի ատոմներ իր քիմիական կառուցվածքում:
Կևլարը և ածխածնային մանրաթելը սինթետիկ մանրաթելերի երկու ձև են: Այս երկու նյութերն էլ ունեն բարձր ամրություն: Հետևաբար, դրանք բազմաթիվ կիրառություններ ունեն տեքստիլ և այլ ոլորտներում։ Եկեք քննարկենք այս նյութերի մասին ավելի մանրամասն:
Ի՞նչ է Կևլարը:
Kevlar-ը ամուր սինթետիկ մանրաթել է, որն ունի քիմիական բանաձև [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]nԱյն հայտնի է իր ջերմակայունությամբ։ Այս նյութը կապված է մի քանի այլ պոլիմերային միացությունների հետ, ինչպիսիք են Nomex-ը և Technora-ն: Դրա արտադրության վաղ ժամանակներում մարդիկ օգտագործում էին այս նյութը որպես մրցարշավային անվադողերի պողպատի փոխարինում: Արտադրողները սահմանում են այս նյութը որպես «հինգ անգամ ավելի ամուր, քան պողպատը», երբ մենք դիտարկում ենք Կևլարի և պողպատի երկու հավասար բաժիններ: Այս նյութը գերամուր պլաստիկ է: Այս պոլիմերային նյութի սինթեզի համար մենք օգտագործում ենք մոնոմերի երկու ձև: Մոնոմերներն են 1, 4-ֆենիլենդիամինը և տերեֆտալոյլ քլորիդը։ Այս մոնոմերները ենթարկվում են խտացման ռեակցիաների։ Այն տալիս է կողմնակի արտադրանք՝ HCl թթվի մոլեկուլներ:
Նկար 01. Կևլարի քիմիական կառուցվածքը
Ստացված պոլիմերն ունի հեղուկ-բյուրեղային բնույթ: Լուծիչը, որն արտադրողն օգտագործել է այս արտադրության համար, N-methyl-pyrrolidone-ի և կալցիումի քլորիդի խառնուրդ է:Այս արտադրական գործընթացում օգտագործվում է խտացված ծծմբաթթու՝ ջրի մեջ չլուծվող արտադրանքը (Կեվլար) լուծույթում պահելու համար մինչև արտադրությունն ավարտվի։ Հետեւաբար, այս նյութը շատ թանկ է (քանի որ մենք օգտագործում ենք խտացված ծծումբ այս արտադրության համար): Այս նյութը ունի բարձր առաձգական ուժ, հարաբերական խտություն՝ շնորհիվ միջմոլեկուլային ջրածնային կապերի։ Այս նյութի NH խմբերը կազմում են այս ջրածնային կապերը: Այս նյութի օգտագործումը շատ է: Օրինակ՝ այն օգտակար է հեծանիվների անվադողերի, մրցարշավային առագաստների և զրահաբաճկոնների արտադրության մեջ։
Ի՞նչ է ածխածնային մանրաթել:
Ածխածնային մանրաթելն սինթետիկ մանրաթելային նյութ է, այս մանրաթելերն ունեն մոտ 5-10 միկրոմետր տրամագիծ: Այս նյութը հիմնականում պարունակում է ածխածնի ատոմներ։ Այս նյութը պարունակում է օրգանական պոլիմերներ, որոնք բաղկացած են մոլեկուլների երկար շղթաներից: Այս տողերը իրար են պահում ածխածնի ատոմներով։ Արտադրողները հիմնականում արտադրում են այս մանրաթելերը պոլիակրիլոնիտրիլ (PAN) գործընթացից: Այս արտադրական գործընթացում նրանք հումքը քաշում են երկար թելերի կամ մանրաթելերի մեջ:Այնուհետև նրանք միացնում են այս թելերը այլ նյութերի հետ՝ ստանալով ցանկալի ձևեր և չափեր: PAN գործընթացում կան հինգ հիմնական քայլեր.
- մանում – Այստեղ PAN-ի և այլ բաղադրիչների խառնուրդը մանվում է մանրաթելերի մեջ: Այնուհետև այս մանրաթելերը լվանում և ձգվում են։
- Կայունացնող – Այստեղ մենք քիմիական փոփոխություն ենք անում մանրաթելերի կայունացման համար:
- Կարբոնացում – Այստեղ մենք տաքացնում ենք կայունացված մանրաթելը շատ բարձր ջերմաստիճանի: Սա ձևավորում է սերտորեն կապված ածխածնի բյուրեղներ:
- Մակերևույթի մշակում – Այնուհետև մենք օքսիդացնում ենք մանրաթելերի մակերեսը՝ հատկությունները բարելավելու համար:
- Չափսեր – Մենք օգտագործում ենք մանող մեքենաներ՝ մանրաթելերը տարբեր չափերի թելերի մեջ պտտելու համար:
Այս նյութի կիրառությունը վերաբերում է օդատիեզերական, քաղաքացիական ճարտարագիտության, ռազմական և ավտոսպորտում և այլն: Այնուամենայնիվ, այս մանրաթելերը համեմատաբար թանկ են, քան մանրաթելերի այլ ձևերը:
Ո՞րն է տարբերությունը Kevlar-ի և ածխածնային մանրաթելերի միջև:
Kevlar-ը ուժեղ սինթետիկ մանրաթել է, որն ունի քիմիական բանաձև [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]n Այն, ըստ էության, պարունակում է ազոտի ատոմներ իր քիմիական կառուցվածքում: Ավելին, այն ունի ջրածնային կապեր։ Ածխածնի մանրաթելը սինթետիկ մանրաթելային նյութ է, և մանրաթելերն ունեն մոտ 5-10 միկրոմետր տրամագիծ: Այն չի պարունակում ազոտ և իր քիմիական կառուցվածքում հիմնականում պարունակում է ածխածնի ատոմներ։ Այս մանրաթելերը միմյանց հետ կապված են ածխածնի ատոմների միջոցով: Սա է Kevlar-ի և ածխածնային մանրաթելի հիմնական տարբերությունը:
Ամփոփում – Kevlar vs Carbon Fibre
Կևլարը և ածխածնի մանրաթելը շատ կարևոր սինթետիկ մանրաթելեր են: Kevlar-ի և ածխածնի մանրաթելի միջև տարբերությունն այն է, որ Kevlar-ը, ըստ էության, պարունակում է ազոտի ատոմներ իր քիմիական կառուցվածքում, մինչդեռ ածխածնի մանրաթելը չի պարունակում ազոտի ատոմներ և հիմնականում պարունակում է ածխածնի ատոմներ իր քիմիական կառուցվածքում:
