Este artigo contém a comparação das principais propriedades térmicas e atômicas do carbono e do alumínio, dois elementos químicos comparáveis da tabela periódica. Ele também contém descrições básicas e aplicações de ambos os elementos. Carbono vs. Alumínio.
Carbono e Alumínio – Sobre Elementos
Fonte: www.luciteria.com
Carbono e Alumínio – Aplicações
Carbono
O principal uso econômico do carbono, além de alimentos e madeira, é na forma de hidrocarbonetos, principalmente o gás metano combustível fóssil e o petróleo bruto (petróleo). Grafite e diamantes são dois importantes alótropos de carbono que têm amplas aplicações. Os usos do carbono e seus compostos são extremamente variados. Pode formar ligas com ferro, sendo o mais comum o aço carbono. O carbono é um elemento não metálico, que é um importante elemento de liga em todos os materiais à base de metais ferrosos. O carbono está sempre presente em ligas metálicas, ou seja, em todos os tipos de aço inoxidável e ligas resistentes ao calor. O carbono é um austenitizador muito forte e aumenta a resistência do aço. Na verdade, é o principal elemento de endurecimento e é essencial para a formação de cementita, Fe3C, perlita, esferoidita e martensita ferro-carbono. Adicionar uma pequena quantidade de carbono não metálico ao ferro troca sua grande ductilidade pela maior resistência. O grafite é combinado com argilas para formar o ‘chumbo’ usado nos lápis usados para escrever e desenhar. Também é usado como lubrificante e pigmento, como material de moldagem na fabricação de vidro, em eletrodos para baterias secas e em galvanoplastia e eletroformação, em escovas para motores elétricos e como moderador de nêutrons em reatores nucleares. O carvão vegetal tem sido usado desde os primeiros tempos para uma grande variedade de propósitos, incluindo arte e medicina, mas, de longe, seu uso mais importante tem sido como combustível metalúrgico. As fibras de carbono são usadas onde o baixo peso, alta rigidez, alta condutividade ou onde a aparência da fibra de carbono é desejada. O grafite é combinado com argilas para formar o ‘chumbo’ usado nos lápis usados para escrever e desenhar. Também é usado como lubrificante e pigmento, como material de moldagem na fabricação de vidro, em eletrodos para baterias secas e em galvanoplastia e eletroformação, em escovas para motores elétricos e como moderador de nêutrons em reatores nucleares. O carvão vegetal tem sido usado desde os primeiros tempos para uma grande variedade de propósitos, incluindo arte e medicina, mas, de longe, seu uso mais importante tem sido como combustível metalúrgico. As fibras de carbono são usadas onde o baixo peso, alta rigidez, alta condutividade ou onde a aparência da fibra de carbono é desejada. O grafite é combinado com argilas para formar o ‘chumbo’ usado nos lápis usados para escrever e desenhar. Também é usado como lubrificante e pigmento, como material de moldagem na fabricação de vidro, em eletrodos para baterias secas e em galvanoplastia e eletroformação, em escovas para motores elétricos e como moderador de nêutrons em reatores nucleares. O carvão vegetal tem sido usado desde os primeiros tempos para uma grande variedade de propósitos, incluindo arte e medicina, mas, de longe, seu uso mais importante tem sido como combustível metalúrgico. As fibras de carbono são usadas onde o baixo peso, alta rigidez, alta condutividade ou onde a aparência da fibra de carbono é desejada. em escovas para motores elétricos e como moderador de nêutrons em reatores nucleares. O carvão vegetal tem sido usado desde os primeiros tempos para uma grande variedade de propósitos, incluindo arte e medicina, mas, de longe, seu uso mais importante tem sido como combustível metalúrgico. As fibras de carbono são usadas onde o baixo peso, alta rigidez, alta condutividade ou onde a aparência da fibra de carbono é desejada. Em escovas para motores elétricos e como moderador de nêutrons em reatores nucleares. O carvão vegetal tem sido usado desde os primeiros tempos para uma grande variedade de propósitos, incluindo arte e medicina, mas, de longe, seu uso mais importante tem sido como combustível metalúrgico. As fibras de carbono são usadas onde o baixo peso, alta rigidez, alta condutividade ou onde a aparência da fibra de carbono é desejada.
Alumínio
O alumínio e suas ligas são amplamente utilizados em aplicações aeroespaciais, automotivas, arquitetônicas, litográficas, de embalagens, elétricas e eletrônicas. É o principal material de construção para a indústria aeronáutica durante a maior parte de sua história. Cerca de 70% das fuselagens de aeronaves civis comerciais são feitas de ligas de alumínio, e sem alumínio a aviação civil não seria economicamente viável. A indústria automotiva agora inclui alumínio como peças fundidas de motores, rodas, radiadores e cada vez mais como peças de carroceria. O alumínio 6111 e a liga de alumínio 2008 são amplamente utilizados para painéis externos de carroceria automotiva. Blocos de cilindros e cárteres são muitas vezes fundidos em ligas de alumínio.
Carbono e Alumínio – Comparação na Tabela
| Elemento | Carbono | Alumínio |
| Densidade | 2,26 g/cm3 | 2,7 g/cm3 |
| Resistência à tração | 15 MPa (grafite); 3500 MPa (fibra de carbono) | 90 MPa (puro), 600 MPa (ligas) |
| Força de rendimento | N/D | 11 MPa (puro), 400 MPa (ligas) |
| Módulo de elasticidade de Young | 4,1 GPa (grafite); 228 GPa (fibra de carbono) | 70 GPa |
| Escala de Mohs | 0,8 (grafite) | 2,8 |
| Dureza Brinell | N/D | 240 MPa |
| Dureza Vickers | N/D | 167 MPa |
| Ponto de fusão | 4099 °C | 660 °C |
| Ponto de ebulição | 4527 °C | 2467 °C |
| Condutividade térmica | 129 W/mK | 237 W/mK |
| Coeficiente de Expansão Térmica | 0,8 µm/mK | 23,1 µm/mK |
| Calor específico | 0,71 J/gK | 0,9 J/gK |
| Calor de fusão | N/D | 10,79 kJ/mol |
| Calor da vaporização | 355,8 kJ/mol | 293,4 kJ/mol |