Tartalom
A grafit és a szénszál kifejezések bizonyos mértékben felcserélhetők. Az ólom ceruzában lévő grafit és a teniszütőben lévő grafit azonban nyilvánvalóan nem ugyanaz az anyag. Az erős ütőt alkotó anyag valójában szénszálakból készül. Mind a grafit, mind a szénszálak szén-alapúak; a különbségek abban a folyamatban rejlenek, amelyben a végterméket állítják elő.
Szén
A dél-Mississippi-i Egyetem Polimertudományi Tanszékének cikke szerint a grafit tiszta szén, atomjai hatszögletű gyűrűk nagy lapjaiban vannak elrendezve. A cikk összehasonlítja őket a csirkehuzallal. A szénszálak abban különböznek abban, hogy polimerek, amelyek egy grafit típusúak. A polimer egy szénatomok lánca, amelyek össze vannak kötve. A polimernek olyan folyamaton kell átesnie, hogy szénszálré váljon, amely különbözteti meg a grafitotól.
átalakítás
A hosszú szénatomok szénszákká történő átalakítása magában foglalja a polimer nyújtását. Az oxidációs kezelés 200-300 ° C-on kezdődik a folyamatot a polimertől a szénszálig. A polimert ezután 1000-2500 ° C hőmérsékletre melegítjük. A pontos hőmennyiség az adott szálak felhasználásától függ. A hevítési folyamat során a szálakat olyan anyaggá redukálják, amely megközelítőleg 92% széntartalmú. A polimer a hő hatására nagyon vékonyá válik, és ezen a ponton szénszálmá válik. Ha a folyamat folytatódik, és a hő 2500 fok fölé emelkedik, akkor a polimer grafitré válik szénszál helyett.
Tulajdonságok
A Bristoli Egyetem szerint a szénszálak sűrűségük hiánya ellenére nagyon erősek. Mind a grafit, mind a szénszálak semlegesek és nem reagálnak; ez megmagyarázza, hogy az ólom ceruzában lévő grafit miért nem reagál a papírra, és a teniszütőben lévő szénszálak nem lépnek kölcsönhatásba az ütő többi alkotóelemével. Amint a Wisconsini Egyetem Kémiai Tanszéke rámutat, a szénszálak megfelelő anyagot nyújtanak a ligamentumok helyettesítéséhez.
felhasználások
A grafit és a szénszál közötti fő különbség az, hogy a grafit könnyen szétesik, míg a szénszál erős. Ez a különbség magyarázza, hogy a grafit miért működik jól a ceruzában, és a szénszál jól működik sporteszközökben, repülőgépekben és az űrrepülőgépben.