Galvenā atšķirība starp grafēnu un oglekļa šķiedru ir tāda, ka grafēnam ir viena oglekļa atoma slāņa biezums, savukārt oglekļa šķiedras biezums ir mikrometrs.
Grafēns, gan oglekļa šķiedra ir oglekli saturošas vielas. Grafēns satur tikai oglekļa atomus, savukārt oglekļa šķiedra galvenokārt satur oglekli kopā ar dažiem citiem elementiem, piemēram, skābekli un slāpekli. Vēl viena svarīga atšķirība starp grafēnu un oglekļa šķiedru ir veids, kā oglekļa loksnes savienojas šajās vielās. Tomēr abos veidos ir ogleklis, kas sakārtots vienā regulārā sešstūra formā.
Kas ir grafēns?
Grafēns ir oglekļa alotrops, kurā ir viens oglekļa atomu slānis, kas sakārtots regulārā sešstūra formā. Līdz ar to tas ir pusmetāls, kam ir neliela pārklāšanās starp valences un vadītspējas joslām. Grafēna struktūra ir daudzu oglekli saturošu vielu, piemēram, grafīta, dimanta, kokogles, oglekļa nanocaurules utt., pamatstruktūra.
Turklāt grafēnam ir daudz svarīgu un neparastu īpašību. Piemēram, tas ir spēcīgākais materiāls, ko mēs jebkad esam pārbaudījuši. Turklāt tas var vadīt siltumu un elektrību ar augstu efektivitāti. Viela ir gandrīz caurspīdīga. Turklāt tas parāda diamagnētismu, kā arī tam ir divdimensiju īpašības.
01. attēls: grafēna loksne
Katram oglekļa atomam grafēna loksnē ir četras saites, piemēram, trīs sigma saites ar trim citiem oglekļa atomiem tajā pašā plaknē un pi saite, kas ir perpendikulāra plaknei. Attālums starp diviem oglekļa atomiem šajā struktūrā ir aptuveni 1,42 Å. Rezultātā cieši iesaiņotie oglekļa atomi un katra oglekļa atoma sp2 hibridizācija nodrošina grafēnam augstu stabilitāti. Tādējādi, ja šīs loksnes pakļaujam citām oglekli saturošām vielām, piemēram, ogļūdeņražiem, tās var labot bojājumus pašās loksnēs.
Grafēna pielietojums ir medicīnas jomā (audu inženierija, bioattēlveidošana, zāļu piegāde, testēšana, toksicitāte), elektronikā (tranzistoru, caurspīdīgu vadošu elektrodu ražošana, optoelektronika utt.), gaismas apstrādē (optiskā). modulatori, UV lēcas) utt.
Kas ir oglekļa šķiedra?
Oglekļa šķiedra ir šķiedras veids, kurā lielākoties oglekļa atomi ir sakārtoti sešstūra formā. Šo šķiedru diametrs ir aptuveni 5-10 mikrometri. Pirmām kārtām šī viela ir pieejama nepārtrauktas tauvas veidā, kas uztīts uz ruļļa. Un šajā pakulā nepārtraukti ir tūkstošiem atsevišķu oglekļa pavedienu kūlis. Turklāt šis komplekts ir aizsargāts ar organisku pārklājumu. Tāpēc mēs varam atritināt pakulas paredzētajam pielietojumam.
Šī materiāla atomu struktūra ir līdzīga grafēna atomu struktūrai; sešstūra raksts. Turklāt ir divas oglekļa šķiedras formas saskaņā ar prekursoru, ko mēs izmantojam šī materiāla izgatavošanai; turbostratisks vai grafisks. Dažreiz tas ir abu struktūru hibrīds.
Attēls 02: Audums, kas izgatavots no austiem oglekļa pavedieniem
Šī materiāla svarīgākās īpašības ir augsta stingrība, augsta stiepes izturība, mazs svars, augsta ķīmiskā izturība, augstas temperatūras tolerance un zema termiskā izplešanās. Šo īpašību dēļ oglekļa šķiedra ir populāra kosmosa lietojumos, militārajā jomā utt.
Kāda ir atšķirība starp grafēnu un oglekļa šķiedru?
Grafēns ir oglekļa alotrops, kurā ir viens oglekļa atomu slānis, kas sakārtots regulārā sešstūra formā, savukārt oglekļa šķiedra ir šķiedra, kurā lielākoties oglekļa atomi ir sakārtoti sešstūra formā. Tie ir materiāli, kas sastāv galvenokārt no oglekļa atomiem. Tomēr tie atšķiras viens no otra pēc biezuma. Tādējādi galvenā atšķirība starp grafēnu un oglekļa šķiedru ir tā, ka grafēnam ir viena oglekļa atoma slāņa biezums, savukārt oglekļa šķiedras biezums ir mikrometrs. Vēl viena svarīga atšķirība starp grafēnu un oglekļa šķiedru ir tā, ka grafēna loksnes ir cieši iesaiņotas, savukārt oglekļa šķiedrai nav cieši iesaiņotu loksņu.
Tālāk esošajā infografikā par atšķirībām starp grafēnu un oglekļa šķiedru ir redzamas lielākas atšķirības starp abiem.
Kopsavilkums - grafēns pret oglekļa šķiedru
Grafēns un oglekļa šķiedra ir svarīgi oglekli saturoši materiāli. Galvenā atšķirība starp grafēnu un oglekļa šķiedru ir tāda, ka grafēnam ir viena oglekļa atoma slāņa biezums, savukārt oglekļa šķiedras biezums ir mikrometrs.
