Sisu
Mõisted grafiit ja süsinikkiud on mingil määral muutunud vastastikku asendatavaks. Pliiatsides kasutatav grafiit ja tennisereketi grafiit pole ilmselgelt siiski samast materjalist. Materjal, mis teeb tugeva reketi, on tegelikult valmistatud süsinikkiust. Nii grafiit kui ka süsinikkiud on süsiniku baasil; erinevused peituvad lõpptoote valmistamise protsessis.
Süsinik
Mississippi lõunaosa ülikooli polümeeriteaduse osakonna artikli kohaselt on grafiit puhas süsinik, mille aatomid on paigutatud suurtele kuusnurksete rõngaste lehtedele. Artiklis võrreldakse neid kana traadiga. Süsinikkiud erinevad selle poolest, et nad on polümeer, mis on teatud tüüpi grafiit. Polümeer on üksteisega ühendatud süsinikuaatomite ahel. Polümeer peab läbima süsinikkiuks muutmise protsessi, mis muudab selle grafiidist erinevaks.
Muutumine
Selle pika süsinikuaatomite ahela muundamine süsinikkiududeks hõlmab polümeeri venitamist. Oksüdatsioonitöötlus temperatuuril 200–300 ° C alustab protsessi polümeerist süsinikkiuks. Seejärel kuumutatakse polümeer temperatuurini vahemikus 1000 kuni 2500 kraadi. Kuumuse täpne kogus sõltub konkreetsete kiudude kasutamisest. Kuumutamisprotsessi käigus taandatakse kiud aineks, mis sisaldab umbes 92 protsenti süsinikku. Polümeer muutub kuumuse mõjul väga õhukeseks, sel hetkel muutub see süsinikkiuks. Kui protsess jätkub ja kuumus tõuseb üle 2500 kraadi, muutub polümeer süsinikkiu asemel grafiidiks.
Omadused
Bristoli ülikooli andmetel on süsinikkiud väga tugevad, hoolimata nende tiheduse puudumisest. Nii grafiit kui ka süsinikkiud on inertsed ja reageerimatud; see seletab, miks pliiatsides sisalduv grafiit ei reageeri paberiga ja tennisereketite süsinikkiud ei toimi koos reketi teiste komponentidega. Nagu Wisconsinsi ülikooli keemiaosakond märgib, teevad süsinikkiud sidemete asendamiseks õige materjali.
Kasutab
Grafiidi ja süsinikkiu peamine erinevus seisneb selles, et grafiit laguneb kergesti, samas kui süsinikkiud on tugev. See erinevus selgitab, miks grafiit töötab hästi pliiatsis ja süsinikkiud sobib hästi spordivahendites, lennukites ja kosmosesüstikus.