Diferența dintre grafen și fibrele de carbon
Share
diferența cheie între grafen și fibră de carbon este asta grafenul are o grosime de un singur strat de atomi de carbon, în timp ce fibra de carbon are o grosime a scării micrometrice.
Atât grafenul cât și fibra de carbon sunt substanțe care conțin carbon. Grafenul conține numai atomi de carbon, în timp ce fibrele de carbon conțin cea mai mare parte a carbonului împreună cu alte elemente cum ar fi oxigenul și azotul. O altă diferență importantă între grafen și fibră de carbon este că foile de carbon se blochează în aceste substanțe. Cu toate acestea, ambele tipuri conțin carbon amplasat în același model hexagonal obișnuit.
CUPRINS
1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este Graphene
3. Ce este fibra de carbon
4. Comparație comparați între ele - Grafena vs. fibra de carbon în formă tabulară
5. rezumat
Ce este Graphene?
Grafenul este un alotrop de carbon care are un singur strat de atomi de carbon aranjat într-un model hexagonal obișnuit. În consecință, este un semimetal care are o suprapunere mică între benzile de valență și conducție. Structura grafenului este structura de bază a multor substanțe cu conținut de carbon, cum ar fi grafitul, diamantul, cărbunele, nanotuburile de carbon etc..
În plus, există multe proprietăți importante și mai puțin frecvente în grafen. De exemplu, este cel mai puternic material pe care l-am testat vreodată. În plus, acesta poate conduce căldură și energie electrică cu eficiență ridicată. Substanța este aproape transparentă. În afară de aceasta, ea prezintă diamagnetism și, de asemenea, are proprietăți bidimensionale.
Figura 01: Foaie de grafen
Fiecare atom de carbon din foaia de grafen are patru legături în jurul acestuia, cum ar fi trei legături sigma cu alți trei atomi de carbon în același plan și o legătură pi perpendiculară pe plan. Distanța dintre cei doi atomi de carbon din această structură este de aproximativ 1,42 Å. Ca rezultat, atomii de carbon bine etanși și hibridizarea sp2 a fiecărui atom de carbon dau grafenului stabilitatea sa ridicată. Astfel, dacă expunem aceste foi la alte substanțe care conțin carbon, cum ar fi hidrocarburile, ele pot repara pagubele din foi.
Aplicațiile de grafen sunt în domeniul medicinii (ingineria țesuturilor, bioimaginarea, livrarea de droguri, testarea, toxicitatea), în electronică (producția de tranzistori, electrozi conductori transparenți, optoelectronica etc.), în prelucrarea luminii (modulatori optici, lentile UV) , etc.
Ce este fibra de carbon?
Fibra de carbon este o formă de fibră care are preponderent atomi de carbon dispuse într-un model hexagonal. Aceste fibre au diametrul de 5-10 micrometri. Mai presus de toate, această substanță este disponibilă sub forma unei ranforsări continue pe o bobină. Și, această remorcă conține un pachet de mii de filamente individuale de carbon într-un mod continuu. Mai mult, acest pachet este protejat cu un strat organic. Prin urmare, putem deconecta remorcarea pentru aplicația dorită.
Structura atomică a acestui material este similară cu cea a grafenului; model hexagonal. În plus, există două forme de fibră de carbon în conformitate cu precursorul pe care îl folosim pentru a face acest material; turbostrat sau grafit. Uneori este un hibrid al ambelor structuri.
Figura 02: Fabricat din țesături de carbon țesute
Cele mai importante proprietăți ale acestui material includ rigiditate ridicată, rezistență ridicată la tracțiune, greutate redusă, rezistență chimică ridicată, toleranță ridicată la temperatură și expansiune termică scăzută. Datorită acestor proprietăți, fibra de carbon este populară în aplicațiile aerospațiale, militare etc..
Care este diferența dintre grafen și fibra de carbon?
Grafenul este un alotrop de carbon care are un singur strat de atomi de carbon aranjat într-un model hexagonal regulat, în timp ce fibra de carbon este o formă de fibră care are preponderent atomi de carbon dispuși într-un model hexagonal. Acestea sunt materiale compuse în principal din atomi de carbon. Cu toate acestea, ele diferă una de alta în funcție de grosime. Prin urmare, diferența principală dintre grafena și fibra de carbon este aceea că grafenul are o grosime de strat de atom de carbon unic, în timp ce fibra de carbon are o grosime de scară micrometrică. O altă diferență importantă între grafena și fibra de carbon este faptul că foile de grafen se împachetează bine, în timp ce fibra de carbon nu are foi bine ambalate.
Următoarele informații despre diferența dintre grafena și fibra de carbon arată mai multe diferențe între cele două.
Rezumat - Grafena vs fibra de carbon
Grafenul și fibrele de carbon sunt materiale importante care conțin carbon. Diferența esențială dintre grafena și fibra de carbon este aceea că grafenul are o grosime de strat de atom de carbon unic, în timp ce fibra de carbon are o grosime a scării micrometrice.
Referinţă:
1. "Aplicații potențiale ale grafenului" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 24 octombrie 2018. Disponibil aici
2. "Fibrele de carbon" Wikipedia, Fundația Wikimedia, 29 octombrie 2018. Disponibil aici
Datorită fotografiei:
1. "Graphene-3D-balls" De Jynto (vorbesc) - Munca proprie (CC0) via Commons Wikimedia
2. "Kohlenstofffasermatte" de Hadhuey la Wikipedia germană - Muncă proprie, (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia
