Questão:
Estrutura de fibra de carbono
Dissenter
2014-11-14 09:07:19 UTC
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Qual é a estrutura da fibra de carbono? A Wikipedia não dá muitas dicas.

A estrutura atômica da fibra de carbono é semelhante à do grafite, consistindo em folhas de átomos de carbono (folhas de grafeno) dispostas em um padrão hexagonal regular, com a diferença na forma como essas folhas se interligam. O grafite é um material cristalino no qual as folhas são empilhadas paralelamente umas às outras de maneira regular. As forças intermoleculares entre as folhas são forças de Van der Waals relativamente fracas, dando à grafite suas características macias e quebradiças.

A descrição da Wikipedia levanta a questão de como exatamente são as folhas de grafeno entrelaçadas. Existem interações de empilhamento de pi?

A fibra de carbono também costuma ser um composto. Ou seja, existe algum aglutinante ou polímero que mantém as coisas juntas. É também uma categoria muito ampla de materiais, às vezes protegidos por segredos comerciais industriais.
Products of carbonization may vary very strongly from source to source. Moreover, purging all heteroatoms from carbonaceous material is virtually impossible. Given that, it is safe to assume that despite short order existing for most carbon atoms, fragments of graphite-like structure are bent, interlocked and linked in various unpredictable patterns.
Um responda:
ron
2014-11-14 09:50:41 UTC
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A principal diferença entre grafite e fibras de carbono é o grau (ou intervalo) de pedido. Na grafite, existem planos grandes e extensos de carbono empilhados uns sobre os outros, resultando em pedidos de longo alcance. Nas fibras, existem pequenas fitas de material tipo grafite (nem todo carbono, devido à forma como as fibras são preparadas ainda há algum nitrogênio presente na matriz molecular) orientado ao longo do eixo da fibra e há apenas um curto alcance ordem. Como conseqüência, o grafite com sua extensa matriz plana tridimensional de átomos de carbono ordenados é cristalino. Enquanto as fibras, sendo ordenadas em uma faixa muito menor, são amorfas. A natureza amorfa da fibra permite que as fitas menores se dobrem e se dobrem, e se encaixem mecanicamente umas nas outras. Esse intertravamento mecânico é o que serve para aumentar a resistência da fibra. Veja aqui para uma descrição muito boa e concisa de como as fibras são preparadas. As imagens no link deixam claro como a ordem de curto alcance nas fibras resulta em uma estrutura altamente dobrada e interligada. O aquecimento adicional da fibra irá convertê-la em grafite.



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