Indhold
Udtrykkene grafit og carbonfiber er i nogen grad blevet udskiftelige. Imidlertid er grafit i blyblyanter og grafit i en tennisracket åbenlyst ikke det samme materiale. Det materiale, der fremstiller en stærk racket, er faktisk lavet af carbonfibre. Både grafit- og carbonfibre er carbonbaserede; forskellene ligger i processen, der producerer slutproduktet.
Kulstof
I henhold til en artikel fra Institut for Polymervidenskab ved University of Southern Mississippi er grafit rent kulstof med dets atomer arrangeret i store ark sekskantede ringe. Artiklen sammenligner dem med kyllingetråd. Carbonfibre adskiller sig ved, at de er en polymer, der er en type grafit. En polymer er en kæde af carbonatomer, der er forbundet med hinanden. Polymeren skal gennemgå en proces for at blive carbonfiber, der gør den anderledes end grafit.
Transformation
Konvertering af den lange kæde af carbonatomer til carbonfibre involverer strækning af polymeren. En oxidationsbehandling ved 200 til 300 grader starter processen fra polymer til carbonfiber. Polymeren opvarmes derefter til temperaturer i området fra 1.000 til 2.500 grader celsius. Den nøjagtige mængde varme afhænger af brugen af de specifikke fibre. Under opvarmningsprocessen reduceres fibrene til et stof, der er ca. 92 procent kulstof. Polymeren bliver meget tynd som et resultat af varmen, på hvilket tidspunkt den bliver kulfiber. Hvis processen fortsætter, og varmen stiger over 2.500 grader celsius, bliver polymeren til grafit i stedet for kulfiber.
Ejendomme
Ifølge University of Bristol er carbonfibre meget stærke på trods af deres manglende densitet. Både grafit- og carbonfibre er inerte og ureaktive; dette forklarer, hvorfor grafit i blyblyanter ikke reagerer med papir, og kulfibrene i tennisracket interagerer ikke med de andre komponenter i racketen. Som University of Wisconsins Department of Chemistry påpeger, udgør carbonfibre det rigtige materiale til ligamentudskiftning.
Anvendelser
Den største forskel mellem grafit og kulfiber er det faktum, at grafit let bryder sammen, mens kulfiber er stærk. Denne forskel forklarer, hvorfor grafit fungerer godt i en blyant, og kulfiber fungerer godt i sportsudstyr, fly og rumfærgen.