I termini grafite e fibra di carbonio sono diventati in qualche modo intercambiabili. Tuttavia, la grafite nelle matite di piombo e nella grafite in una racchetta da tennis non è ovviamente lo stesso materiale. Il materiale che crea una forte racchetta è in realtà costituito da fibre di carbonio. Sia la grafite che le fibre di carbonio sono a base di carbonio; le differenze stanno nel processo che produce il prodotto finale.

Carbon

Secondo un articolo del Department of Polymer Science presso l'Università del Mississippi del Sud, la grafite è pura carbonio con i suoi atomi disposti in grandi fogli di anelli esagonali. L'articolo li confronta con il filo di pollo. Le fibre di carbonio si differenziano dal fatto che sono un polimero che è un tipo di grafite. Un polimero è una catena di atomi di carbonio che sono collegati tra loro. Il polimero deve subire un processo per diventare fibra di carbonio che lo rende diverso dalla grafite.

Trasformazione

La conversione di quella lunga catena di atomi di carbonio in fibre di carbonio comporta l'allungamento del polimero. Un trattamento di ossidazione a 200-300 gradi centigradi avvia il processo dal polimero alla fibra di carbonio. Il polimero viene quindi riscaldato a temperature comprese tra 1.000 e 2.500 gradi centigradi. L'esatta quantità di calore dipende dall'uso per le fibre specifiche. Durante il processo di riscaldamento, le fibre vengono ridotte a una sostanza che è circa il 92% di carbonio. Il polimero diventa molto sottile a causa del calore, a quel punto diventa fibra di carbonio. Se il processo continua e il calore sale sopra i 2.500 gradi centigradi, il polimero si trasformerà in grafite anziché in fibra di carbonio.

Proprietà

Secondo l'Università di Bristol, le fibre di carbonio sono molto forti, nonostante la loro mancanza di densità. Sia la grafite che le fibre di carbonio sono inerti e non reattive; questo spiega perché la grafite nelle matite di piombo non reagisce con la carta e le fibre di carbonio nelle racchette da tennis non interagiscono con gli altri componenti della racchetta. Come sottolinea il Dipartimento di Chimica dell'Università del Wisconsin, le fibre di carbonio sono il materiale giusto per le sostituzioni del legamento.

Usi

La principale differenza tra grafite e fibra di carbonio è il fatto che la grafite si rompe facilmente mentre la fibra di carbonio è forte. Questa differenza spiega perché la grafite funziona bene con una matita e la fibra di carbonio funziona bene con attrezzature sportive, aerei e lo space shuttle.