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흑연과 탄소 섬유라는 용어는 어느 정도 상호 교환이 가능해졌습니다. 그러나 납 연필의 흑연과 테니스 라켓의 흑연은 분명히 같은 재료가 아닙니다. 강력한 라켓을 만드는 재료는 실제로 탄소 섬유로 만들어집니다. 흑연과 탄소 섬유는 모두 탄소 기반입니다. 차이점은 최종 제품을 생산하는 프로세스에 있습니다.
탄소
미시시피 주립대 학교 (University of Southern Mississippi)의 고분자 과학부의 기사에 따르면 흑연은 원자가 큰 육각형 고리로 배열 된 순수한 탄소이다. 이 기사는 그것들을 치킨 와이어와 비교합니다. 탄소 섬유는 이들이 흑연의 한 유형 인 중합체라는 점에서 상이하다. 중합체는 서로 연결된 탄소 원자의 사슬입니다. 중합체는 흑연과 다른 탄소 섬유가되는 공정을 거쳐야합니다.
변환
장쇄 탄소 원자를 탄소 섬유로 전환시키는 것은 중합체의 연신을 포함한다. 200 내지 300 ℃의 산화 처리는 중합체에서 탄소 섬유로 공정을 시작한다. 이어서, 중합체를 섭씨 1,000 내지 2,500 도의 온도로 가열한다. 정확한 열량은 특정 섬유의 용도에 따라 다릅니다. 가열 공정 동안, 섬유는 대략 92 %의 탄소 물질로 환원된다. 열의 결과로 중합체는 매우 얇아지고, 이때 탄소 섬유가된다. 공정이 계속되고 섭씨 2,500도 이상으로 열이 상승하면 폴리머는 탄소 섬유 대신 흑연으로 변합니다.
속성
브리스톨 대학교 (University of Bristol)에 따르면, 탄소 섬유는 밀도가 낮음에도 불구하고 매우 강합니다. 흑연과 탄소 섬유는 모두 비활성이며 비 반응성입니다. 이것은 납 연필의 흑연이 종이와 반응하지 않는 이유와 테니스 라켓의 탄소 섬유가 라켓의 다른 구성 요소와 상호 작용하지 않는 이유를 설명합니다. 위스콘신 대학교 화학과 (University of Wisconsins Department of Chemistry)에서 지적했듯이 탄소 섬유는 인대 대체에 적합한 재료를 만듭니다.
용도
흑연과 탄소 섬유의 주요 차이점은 탄소 섬유가 강하면서 흑연이 쉽게 분해된다는 사실입니다. 이 차이는 흑연이 연필에서 잘 작동하고 탄소 섬유가 스포츠 장비, 비행기 및 우주 왕복선에서 잘 작동하는 이유를 설명합니다.