Perbedaan utama antara Kevlar dan serat karbon adalah bahwa Kevlar pada dasarnya mengandung atom nitrogen dalam struktur kimianya sedangkan serat karbon tidak mengandung atom nitrogen dan terutama mengandung atom karbon dalam struktur kimianya.
Kevlar dan serat karbon adalah dua bentuk serat sintetis. Kedua bahan ini memiliki kekuatan yang tinggi. Oleh karena itu, mereka memiliki banyak aplikasi di tekstil dan industri lainnya. Mari kita bahas lebih detail tentang materi ini.
Apa itu Kevlar?
Kevlar adalah serat sintetis kuat yang memiliki rumus kimia [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]nTerkenal dengan ketahanan panasnya. Bahan ini terkait dengan beberapa senyawa polimer lain seperti Nomex dan Technora. Pada masa awal produksinya, orang menggunakan bahan ini sebagai pengganti baja pada ban balap. Pabrikan mendefinisikan bahan ini sebagai "lima kali lebih kuat dari baja" ketika kita mempertimbangkan dua bagian yang sama dari Kevlar dan baja. Bahan ini adalah plastik super kuat. Kami menggunakan dua bentuk monomer untuk sintesis bahan polimer ini. Monomernya adalah 1, 4-phenylenediamine dan terephthaloyl chloride. Monomer ini mengalami reaksi kondensasi. Ini menghasilkan produk sampingan: molekul asam HCl.
Gambar 01: Struktur kimia Kevlar
Polimer yang dihasilkan memiliki sifat kristal cair. Pelarut yang digunakan pabrikan untuk produksi ini adalah campuran N-metil-pirolidon dan kalsium klorida. Proses produksi ini menggunakan asam sulfat pekat untuk menjaga produk yang tidak larut dalam air (Kevlar) dalam larutan sampai produksi berakhir. Oleh karena itu, bahan ini sangat mahal (karena kami menggunakan sulfat pekat untuk produksi ini). Bahan ini memiliki kekuatan tarik tinggi, kepadatan relatif, karena ikatan hidrogen antarmolekul. Gugus NH dalam bahan ini membentuk ikatan hidrogen ini. Ada banyak kegunaan dari bahan ini. Misalnya, berguna untuk memproduksi ban sepeda, layar balap, dan rompi antipeluru.
Apa itu Serat Karbon?
Serat karbon adalah bahan serat sintetis serat ini memiliki diameter sekitar 5-10 mikrometer. Bahan ini terutama mengandung atom karbon. Bahan ini mengandung polimer organik yang terdiri dari rangkaian molekul yang panjang. String ini disatukan oleh atom karbon. Produsen terutama memproduksi serat ini dari proses poliakrilonitril (PAN). Dalam proses manufaktur ini, mereka menarik bahan mentah menjadi untaian panjang atau serat. Kemudian mereka menggabungkan untaian ini dengan bahan lain untuk mendapatkan bentuk dan ukuran yang diinginkan. Dalam proses PAN, ada lima langkah utama:
- Spinning – Di sini, campuran PAN dan bahan lainnya dipintal menjadi serat. Kemudian serat ini dicuci dan diregangkan.
- Stabilizing – Di sini, kami melakukan perubahan kimia untuk stabilisasi serat.
- Karbonisasi – Di sini, kami memanaskan serat yang distabilkan ke suhu yang sangat tinggi. Ini membentuk kristal karbon yang terikat erat.
- Merawat permukaan – Kemudian kita mengoksidasi permukaan serat untuk meningkatkan sifat.
- Sizing – Kami menggunakan mesin pintal untuk memelintir serat menjadi ukuran benang yang berbeda.
Pengaplikasian bahan ini di bidang kedirgantaraan, teknik sipil, militer, olahraga motor, dll. Namun, serat ini relatif mahal dibandingkan bentuk serat lainnya.
Apa Perbedaan Antara Kevlar dan Serat Karbon?
Kevlar adalah serat sintetis kuat yang memiliki rumus kimia [-CO-C6H4-CO-NH-C 6H4-NH-]n Pada dasarnya mengandung atom nitrogen dalam struktur kimianya. Selain itu, ia memiliki ikatan hidrogen. Serat karbon adalah bahan serat sintetis dan seratnya memiliki diameter sekitar 5-10 mikrometer. Itu tidak mengandung nitrogen dan terutama mengandung atom karbon dalam struktur kimianya. Serat-serat ini terikat satu sama lain melalui atom karbon. Inilah perbedaan utama antara Kevlar dan serat Karbon.
Ringkasan – Kevlar vs Carbon Fibre
Kevlar dan serat karbon adalah serat sintetis yang sangat penting. Perbedaan antara Kevlar dan serat karbon adalah bahwa Kevlar pada dasarnya mengandung atom nitrogen dalam struktur kimianya sedangkan serat karbon tidak mengandung atom nitrogen dan terutama mengandung atom karbon dalam struktur kimianya.
