La principale différence entre le Kevlar et la fibre de carbone est que le Kevlar contient essentiellement des atomes d'azote dans sa structure chimique, tandis que la fibre de carbone ne contient pas d'atomes d'azote et contient principalement des atomes de carbone dans sa structure chimique.
Le kevlar et la fibre de carbone sont deux formes de fibres synthétiques. Ces deux matériaux ont une grande résistance. Par conséquent, ils ont de nombreuses applications dans les industries textiles et autres. Discutons plus en détail de ces matériaux.
Qu'est-ce que le Kevlar ?
Kevlar est une fibre synthétique solide qui a la formule chimique [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]nIl est réputé pour sa résistance à la chaleur. Ce matériau est lié à plusieurs autres composés polymères tels que Nomex et Technora. Au début de sa production, les gens utilisaient ce matériau pour remplacer l'acier dans les pneus de course. Les fabricants définissent ce matériau comme "cinq fois plus résistant que l'acier" lorsque l'on considère deux portions égales de Kevlar et d'acier. Ce matériau est un plastique super résistant. Nous utilisons deux formes de monomères pour la synthèse de ce matériau polymère. Les monomères sont la 1,4-phénylènediamine et le chlorure de téréphtaloyle. Ces monomères subissent des réactions de condensation. Il donne un sous-produit: les molécules d'acide HCl.
Figure 01: Structure chimique du Kevlar
Le polymère résultant a une nature cristalline liquide. Le solvant que le fabricant a utilisé pour cette production est un mélange de N-méthyl-pyrrolidone et de chlorure de calcium. Ce processus de production utilise de l'acide sulfurique concentré pour maintenir le produit insoluble dans l'eau (Kevlar) dans la solution jusqu'à la fin de la production. Par conséquent, ce matériau est très coûteux (car nous utilisons du sulfure concentré pour cette production). Ce matériau a une résistance à la traction élevée, densité relative, due aux liaisons hydrogène intermoléculaires. Les groupes NH de ce matériau forment ces liaisons hydrogène. Il existe de nombreuses utilisations de ce matériau. Par exemple, il est utile dans la production de pneus de vélo, de voiles de course et de gilets pare-balles.
Qu'est-ce que la fibre de carbone ?
La fibre de carbone est un matériau en fibres synthétiques, ces fibres ont un diamètre d'environ 5 à 10 micromètres. Ce matériau contient principalement des atomes de carbone. Ce matériau contient des polymères organiques constitués de longues chaînes de molécules. Ces cordes sont maintenues ensemble par des atomes de carbone. Les fabricants produisent principalement ces fibres à partir du procédé polyacrylonitrile (PAN). Dans ce processus de fabrication, ils dessinent les matières premières en longs brins ou fibres. Ensuite, ils combinent ces brins avec d'autres matériaux pour obtenir les formes et les tailles souhaitées. Dans le processus PAN, il y a cinq étapes principales:
- Spinning – Ici, le mélange de PAN et d'autres ingrédients est filé en fibres. Ensuite, ces fibres sont lavées et étirées.
- Stabilisation – Ici, nous effectuons une altération chimique pour la stabilisation de la fibre.
- Carbonisation – Ici, nous chauffons la fibre stabilisée à des températures très élevées. Cela forme des cristaux de carbone étroitement liés.
- Traiter la surface – Ensuite, nous oxydons la surface des fibres pour améliorer les propriétés.
- Dimensionnement – Nous utilisons des machines à filer pour tordre les fibres en fils de différentes tailles.
Les applications de ce matériau sont dans l'aérospatiale, le génie civil, l'armée, le sport automobile, etc. Cependant, ces fibres sont relativement chères par rapport aux autres formes de fibres.
Quelle est la différence entre le Kevlar et la fibre de carbone ?
Kevlar est une fibre synthétique solide qui a la formule chimique [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]n Il contient essentiellement des atomes d'azote dans sa structure chimique. De plus, il possède des liaisons hydrogène. La fibre de carbone est un matériau en fibres synthétiques et les fibres ont un diamètre d'environ 5 à 10 micromètres. Il ne contient pas d'azote et contient principalement des atomes de carbone dans sa structure chimique. Ces fibres sont liées les unes aux autres par des atomes de carbone. C'est la principale différence entre le Kevlar et la fibre de carbone.
Résumé – Kevlar contre fibre de carbone
Le kevlar et la fibre de carbone sont des fibres synthétiques très importantes. La différence entre le Kevlar et la fibre de carbone est que le Kevlar contient essentiellement des atomes d'azote dans sa structure chimique alors que la fibre de carbone ne contient pas d'atomes d'azote et contient principalement des atomes de carbone dans sa structure chimique.
