Кевлар мен көміртекті талшықтың негізгі айырмашылығы: Кевлар негізінен оның химиялық құрылымында азот атомдарын қамтиды, ал көміртекті талшықта азот атомдары жоқ және оның химиялық құрылымында негізінен көміртек атомдары бар.
Кевлар және көміртекті талшық - синтетикалық талшықтардың екі түрі. Бұл екі материал да жоғары беріктікке ие. Сондықтан олардың тоқыма және басқа салаларда көптеген қолданбалары бар. Осы материалдар туралы толығырақ сөйлесейік.
Кевлар дегеніміз не?
Кевлар [-CO-C6H4-CO-NH-C химиялық формуласы бар күшті синтетикалық талшық. 6H4-NH-]nОл ыстыққа төзімділігімен танымал. Бұл материал Nomex және Technora сияқты бірнеше басқа полимер қосылыстарымен байланысты. Оны өндірудің ерте кезеңдерінде адамдар бұл материалды жарыс шиналарындағы болатты ауыстыру ретінде пайдаланды. Кевлар мен болаттың екі тең бөлігін қарастырғанда, өндірушілер бұл материалды «болаттан бес есе күшті» деп анықтайды. Бұл материал өте берік пластик. Осы полимерлі материалды синтездеу үшін мономерлердің екі түрін қолданамыз. Мономерлер 1, 4-фенилендиамин және терефталоилхлорид. Бұл мономерлер конденсация реакцияларына түседі. Ол жанама өнім береді: HCl қышқылының молекулалары.
01-сурет: Кевлярдың химиялық құрылымы
Алынған полимер сұйық-кристалды сипатқа ие. Өндіруші бұл өндіріс үшін пайдаланатын еріткіш - N-метил-пирролидон мен кальций хлоридінің қоспасы. Бұл өндіріс процесі суда ерімейтін өнімді (Кевлар) өндіріс аяқталғанша ерітіндіде ұстау үшін концентрлі күкірт қышқылын пайдаланады. Сондықтан бұл материал өте қымбат (өйткені біз бұл өндіріс үшін концентрлі күкіртті пайдаланамыз). Бұл материал молекулааралық сутектік байланыстардың арқасында жоғары созылу беріктігі, салыстырмалы тығыздығы бар. Бұл материалдағы NH топтары осы сутектік байланыстарды құрайды. Бұл материалды қолданудың көптеген түрлері бар. Мысалы, ол велосипед доңғалақтарын, жарыс желкендерін және оқ өткізбейтін кеудешелерді өндіруде пайдалы.
Көміртекті талшық дегеніміз не?
Көміртекті талшық – бұл талшықтардың диаметрі шамамен 5-10 микрометр болатын синтетикалық талшық материал. Бұл материалда негізінен көміртек атомдары бар. Бұл материалда молекулалардың ұзын тізбегінен тұратын органикалық полимерлер бар. Бұл жолдарды көміртегі атомдары біріктіреді. Өндірушілер бұл талшықтарды негізінен полиакрилонитрил (PAN) процесінде шығарады. Бұл өндіріс процесінде олар шикізатты ұзын жіптерге немесе талшықтарға тартады. Содан кейін олар қажетті пішіндер мен өлшемдерді алу үшін осы жіптерді басқа материалдармен біріктіреді. PAN процесінде бес негізгі қадам бар:
- Айналдыру – Мұнда PAN және басқа ингредиенттер қоспасы талшықтарға айналады. Содан кейін бұл талшықтар жуылады және созылады.
- Тұрақтандыру – Мұнда талшықты тұрақтандыру үшін химиялық өзгертулер жасаймыз.
- Карбонизация – Мұнда біз тұрақтандырылған талшықты өте жоғары температураға дейін қыздырамыз. Бұл тығыз байланысқан көміртек кристалдарын құрайды.
- Бетін өңдеу – Содан кейін қасиеттерін жақсарту үшін талшықтардың бетін тотықтырамыз.
- Өлшемді анықтау – талшықтарды әртүрлі өлшемдегі жіптерге бұру үшін иіру машиналарын қолданамыз.
Бұл материал аэроғарыш, құрылыс, әскери және мотор спортында, т.б. салаларда қолданылады. Дегенмен, бұл талшықтар басқа талшық түрлеріне қарағанда салыстырмалы түрде қымбат.
Кевлар мен көміртекті талшықтың айырмашылығы неде?
Кевлар [-CO-C6H4-CO-NH-C химиялық формуласы бар күшті синтетикалық талшық. 6H4-NH-]n Оның химиялық құрылымында негізінен азот атомдары бар. Оның үстіне сутегі байланыстары бар. Көміртекті талшық синтетикалық талшықты материал болып табылады және талшықтардың диаметрі шамамен 5-10 микрометр. Оның құрамында азот жоқ және химиялық құрылымында негізінен көміртек атомдары бар. Бұл талшықтар бір-бірімен көміртегі атомдары арқылы байланысады. Бұл кевлар мен көміртекті талшық арасындағы негізгі айырмашылық.
Қорытынды – Кевлар және көміртекті талшық
Кевлар және көміртекті талшықтар өте маңызды синтетикалық талшықтар болып табылады. Кевлар мен көміртекті талшықтың айырмашылығы - Кевлар негізінен оның химиялық құрылымында азот атомдарын қамтиды, ал көміртекті талшықта азот атомдары жоқ және оның химиялық құрылымында негізінен көміртек атомдары бар.
