Nøkkelforskjellen mellom grafen og karbonfiber er at grafen har en tykkelse av enkelt karbonatomlag, mens karbonfiber har en mikrometerskalatykkelse.
Både grafen og karbonfiber er karbonholdige stoffer. Grafen inneholder bare karbonatomer mens karbonfiber for det meste inneholder karbon sammen med noen andre elementer som oksygen og nitrogen. En annen viktig forskjell mellom grafen og karbonfiber er måten karbonplatene henger sammen i disse stoffene. Begge typer inneholder imidlertid karbon arrangert i det samme regelmessige sekskantede mønsteret.
Hva er grafen?
Grafen er en allotrop av karbon som har et enkelt lag med karbonatomer arrangert i et regulært sekskantet mønster. Følgelig er det et semimetall som har liten overlapping mellom valens- og ledningsbånd. Strukturen til grafen er den grunnleggende strukturen til mange karbonholdige stoffer som grafitt, diamant, trekull, karbon nanorør, etc.
Dessuten er det mange viktige og uvanlige egenskaper i grafen. For eksempel er det det sterkeste materialet vi noen gang har testet. Videre kan den lede varme og elektrisitet med høy effektivitet. Stoffet er nesten gjennomsiktig. Bortsett fra det viser den diamagnetisme og har også todimensjonale egenskaper.
Figur 01: Grafenark
Hvert karbonatom i grafenarket har fire bindinger rundt seg, for eksempel tre sigma-bindinger med tre andre karbonatomer i samme plan og en pi-binding vinkelrett på planet. Avstanden mellom de to karbonatomene i denne strukturen er omtrent 1,42 Å. Som et resultat gir de tettpakkede karbonatomene og sp2-hybridiseringen av hvert karbonatom grafen dens høye stabilitet. Så hvis vi utsetter disse arkene for andre karbonholdige stoffer som hydrokarbon, kan de reparere skadene i arkene selv.
Anvendelser av grafen er innen medisin (vevsteknikk, bioimaging, medikamentlevering, testing, toksisitet), i elektronikk (produksjon av transistorer, transparente ledende elektroder, optoelektronikk, etc.), i lysbehandling (optisk modulatorer, UV-linse) osv.
Hva er karbonfiber?
Karbonfiber er en form for fiber som stort sett har karbonatomer arrangert i et sekskantet mønster. Disse fibrene har ca. 5-10 mikrometer i diameter. Fremfor alt er dette stoffet tilgjengelig i form av et kontinuerlig slep viklet på en snelle. Og dette slepet inneholder en bunt med tusenvis av individuelle karbonfilamenter på en kontinuerlig måte. Dessuten er denne bunten beskyttet med et organisk belegg. Derfor kan vi slappe av slepet for den tiltenkte bruken.
Atomstrukturen til dette materialet ligner på grafen; sekskantet mønster. Dessuten er det to former for karbonfiber i henhold til forløperen som vi bruker for å lage dette materialet; turbostratisk eller grafittisk. Noen ganger er det en hybrid av begge strukturene.
Figur 02: Stoff laget av vevde karbonfilamenter
De viktigste egenskapene til dette materialet inkluderer høy stivhet, høy strekkfasthet, lav vekt, høy kjemisk motstand, høy temperaturtoleranse og lav termisk ekspansjon. På grunn av disse egenskapene er karbonfiber populært i romfartsapplikasjoner, militære osv.
Hva er forskjellen mellom grafen og karbonfiber?
Graphene er en allotrop av karbon som har et enkelt lag med karbonatomer arrangert i et vanlig sekskantet mønster, mens karbonfiber er en form for fiber som stort sett har karbonatomer arrangert i et sekskantet mønster. Dette er materialer som hovedsakelig består av karbonatomer. Imidlertid skiller de seg fra hverandre i henhold til tykkelsen. Derfor er nøkkelforskjellen mellom grafen og karbonfiber at grafen har en tykkelse på enkelt karbonatomlag, mens karbonfiber har en tykkelse på mikrometerskala. En annen viktig forskjell mellom grafen og karbonfiber er at grafenark pakkes tett, mens karbonfiber ikke har tettpakkede ark.
Infografikken nedenfor om forskjellen mellom grafen og karbonfiber viser flere forskjeller mellom begge.
sammendrag – grafen vs karbonfiber
Grafen og karbonfiber er viktige karbonholdige materialer. Den viktigste forskjellen mellom grafen og karbonfiber er at grafen har en tykkelse på enkelt karbonatomlag, mens karbonfiber har en mikrometerskalatykkelse.
