Innehåll
Termen grafit och kolfiber har blivit utbytbara i viss utsträckning. Grafit i blyertspennor och grafit i en tennisracket är uppenbarligen inte samma material. Materialet som gör en stark racket är faktiskt tillverkad av kolfiber. Både grafit- och kolfiber är kolbaserade; skillnaderna ligger i processen som producerar slutprodukten.
Kol
Enligt en artikel från Institutionen för polymervetenskap vid University of Southern Mississippi är grafit rent kol med sina atomer arrangerade i stora ark sexkantiga ringar. Artikeln jämför dem med kycklingtråd. Kolfiber skiljer sig åt att de är en polymer som är en typ av grafit. En polymer är en kedja av kolatomer som är anslutna till varandra. Polymeren måste genomgå en process för att bli kolfiber som gör den annorlunda än grafit.
Omvandling
Att omvandla den långa kedjan med kolatomer till kolfiber innebär att polymeren sträcker sig. En oxidationsbehandling vid 200 till 300 grader startar processen från polymer till kolfiber. Polymeren upphettas sedan till temperaturer som sträcker sig från 1 000 till 2 500 grader. Den exakta mängden värme beror på användningen för de specifika fibrerna. Under uppvärmningsprocessen reduceras fibrerna till ett ämne som är cirka 92 procent kol. Polymeren blir mycket tunn som ett resultat av värmen, vid vilken punkt den blir kolfiber. Om processen fortsätter och värmen stiger över 2500 grader, förvandlas polymeren till grafit istället för kolfiber.
Egenskaper
Enligt University of Bristol är kolfibrer mycket starka trots sin brist på täthet. Både grafit- och kolfiber är inerta och oreaktiva; detta förklarar varför grafit i blypennor inte reagerar med papper, och kolfiberna i tennisracket interagerar inte med de andra komponenterna i racketen. Som University of Wisconsins Department of Chemistry påpekar, gör kolfibrer rätt material för ligamentersättningar.
användningsområden
Den största skillnaden mellan grafit och kolfiber är det faktum att grafit lätt bryts samman medan kolfiber är stark. Denna skillnad förklarar varför grafit fungerar bra i en penna och kolfiber fungerar bra i sportutrustning, flygplan och rymdfärjan.