Perbezaan antara graphene dan serat karbon

The Perbezaan utama Antara graphene dan serat karbon ialah graphene mempunyai ketebalan lapisan atom karbon tunggal manakala serat karbon mempunyai ketebalan skala mikrometer.

Kedua-dua graphene dan serat karbon adalah bahan yang mengandungi karbon. Graphene mengandungi hanya atom karbon manakala serat karbon kebanyakannya mengandungi karbon bersama dengan beberapa elemen lain seperti oksigen dan nitrogen. Satu lagi perbezaan penting antara graphene dan serat karbon adalah seperti yang dikunci oleh karbon dalam bahan -bahan ini. Walau bagaimanapun, kedua -dua jenis mengandungi karbon yang diatur dalam corak heksagon biasa yang sama.

Kandungan

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa itu graphene
3. Apa itu Serat Karbon
4. Perbandingan sampingan - graphene vs serat karbon dalam bentuk jadual
5. Ringkasan

Apa itu graphene?

Graphene adalah allotrope karbon yang mempunyai satu lapisan atom karbon yang disusun dalam corak heksagon biasa. Oleh itu, ia adalah semimetal yang mempunyai tumpang tindih kecil antara valensi dan band konduksi. Struktur graphene adalah struktur asas banyak bahan yang mengandungi karbon seperti grafit, berlian, arang, nanotube karbon, dan lain-lain.

Selain itu, terdapat banyak sifat penting dan tidak biasa di graphene. Contohnya, ia adalah bahan terkuat yang pernah kami uji. Tambahan pula, ia boleh menjalankan haba dan elektrik dalam kecekapan yang tinggi. Bahan hampir telus. Selain itu, ia menunjukkan diamagnetisme dan juga mempunyai sifat dua dimensi.

Rajah 01: Lembaran Graphene

Setiap atom karbon dalam lembaran graphene mempunyai empat ikatan di sekelilingnya seperti tiga ikatan sigma dengan tiga atom karbon lain dalam satah yang sama dan ikatan Pi berserenjang dengan satah. Jarak antara dua atom karbon dalam struktur ini adalah kira -kira 1.42 Å. Akibatnya, atom karbon yang ketat dan hibridisasi SP2 setiap atom karbon memberikan graphene kestabilan yang tinggi. Oleh itu, jika kita mendedahkan lembaran ini kepada bahan-bahan yang mengandungi karbon lain seperti hidrokarbon, mereka dapat memperbaiki kerosakan di lembaran itu sendiri.

Aplikasi graphene berada dalam bidang perubatan (kejuruteraan tisu, bioimaging, penghantaran dadah, ujian, ketoksikan), dalam elektronik (pengeluaran transistor, telus yang menjalankan elektrod, optoelektronik, dll.), dalam pemprosesan cahaya (modulator optik, lensa UV), dll.

Apa itu Serat Karbon?

Serat Karbon adalah satu bentuk serat yang kebanyakannya atom karbon diatur dalam corak heksagon. Serat ini mempunyai kira-kira 5-10 micrometre diameter. Di atas semua, bahan ini boleh didapati dalam bentuk luka tunda yang berterusan ke dalam gelendong. Dan, tunda ini mengandungi ribuan ribuan filamen karbon individu secara berterusan. Selain itu, bundle ini dilindungi dengan salutan organik. Oleh itu, kita boleh menunda untuk aplikasi yang dimaksudkan.

Struktur atom bahan ini adalah serupa dengan graphene; corak heksagon. Selain itu, terdapat dua bentuk serat karbon mengikut prekursor yang kami gunakan untuk membuat bahan ini; turbostratik atau grafit. Kadang -kadang, ia adalah hibrid kedua -dua struktur.

Rajah 02: Fabrik yang diperbuat daripada filamen karbon tenunan

Ciri-ciri yang paling penting dalam bahan ini termasuk kekakuan tinggi, kekuatan tegangan tinggi, berat badan yang rendah, rintangan kimia yang tinggi, toleransi suhu tinggi dan pengembangan terma yang rendah. Oleh kerana sifat -sifat ini, serat karbon popular dalam aplikasi aeroangkasa, ketenteraan, dll.

Apakah perbezaan antara graphene dan serat karbon?

Graphene adalah allotrope karbon yang mempunyai satu lapisan atom karbon yang diatur dalam corak heksagon biasa manakala serat karbon adalah bentuk serat yang kebanyakannya atom karbon diatur dalam corak heksagon. Ini adalah bahan yang terdiri terutamanya daripada atom karbon. Walau bagaimanapun, mereka berbeza antara satu sama lain mengikut ketebalan. Oleh itu, perbezaan utama antara graphene dan serat karbon ialah graphene mempunyai ketebalan lapisan atom karbon tunggal manakala serat karbon mempunyai ketebalan skala mikrometer. Satu lagi perbezaan penting antara graphene dan serat karbon ialah lembaran graphene pek erat sedangkan serat karbon tidak mempunyai lembaran yang ketat.

Infographic di bawah perbezaan antara graphene dan serat karbon menunjukkan lebih banyak perbezaan antara kedua -duanya.

Ringkasan - Serat karbon graphene vs

Graphene dan serat karbon adalah bahan yang mengandungi karbon penting. Perbezaan utama antara graphene dan serat karbon ialah graphene mempunyai ketebalan lapisan atom karbon tunggal manakala serat karbon mempunyai ketebalan skala mikrometer.

Rujukan:

1. "Aplikasi potensi graphene."Wikipedia, Yayasan Wikimedia, 24 Okt. 2018. Terdapat di sini  
2. "Serat karbon."Wikipedia, Yayasan Wikimedia, 29 Okt. 2018. Terdapat di sini 

Ihsan gambar:

1."Graphene-3D-Balls" oleh Jynto (Talk)-Kerja Sendiri (CC0) melalui Commons Wikimedia  
2."Kohlenstofffasermatte" oleh Hadhuey di Jerman Wikipedia - Kerja Sendiri, (CC BY -SA 3.0) melalui Commons Wikimedia