Sự khác biệt giữa than chì và sợi carbon
Share
Các sự khác biệt chính giữa graphene và sợi carbon là thế graphene có độ dày của lớp nguyên tử carbon đơn trong khi sợi carbon có độ dày quy mô micromet.
Cả graphene và sợi carbon đều là các chất có chứa carbon. Graphene chỉ chứa các nguyên tử carbon trong khi sợi carbon chủ yếu chứa carbon cùng với một số nguyên tố khác như oxy và nitơ. Một sự khác biệt quan trọng khác giữa graphene và sợi carbon là ở chỗ các tấm carbon lồng vào nhau trong các chất này. Tuy nhiên, cả hai loại đều chứa carbon được sắp xếp theo cùng một hình lục giác đều.
NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Graphene là gì
3. Sợi carbon là gì
4. So sánh cạnh nhau - Graphene và sợi carbon ở dạng bảng
5. Tóm tắt
Graphene là gì?
Graphene là một allotrope của carbon có một lớp nguyên tử carbon duy nhất được sắp xếp theo mô hình lục giác thông thường. Do đó, nó là một bán nguyệt có sự chồng chéo nhỏ giữa các dải hóa trị và các dải dẫn. Cấu trúc của graphene là cấu trúc cơ bản của nhiều chất có chứa carbon như than chì, kim cương, than, ống nano carbon, v.v..
Hơn nữa, có nhiều tính chất quan trọng và không phổ biến trong graphene. Ví dụ, nó là vật liệu mạnh nhất mà chúng tôi từng thử nghiệm. Hơn nữa, nó có thể dẫn nhiệt và điện với hiệu quả cao. Các chất gần như trong suốt. Ngoài ra, nó cho thấy diamagnetism và nó cũng có tính chất hai chiều.
Hình 01: Tấm graphene
Mỗi nguyên tử carbon trong tấm graphene có bốn liên kết xung quanh nó như ba liên kết sigma với ba nguyên tử carbon khác trong cùng một mặt phẳng và liên kết pi vuông góc với mặt phẳng. Khoảng cách giữa hai nguyên tử carbon trong cấu trúc này là khoảng 1,42. Kết quả là, các nguyên tử carbon được đóng gói chặt chẽ và sự lai hóa sp2 của mỗi nguyên tử carbon mang lại cho graphene tính ổn định cao. Do đó, nếu chúng ta phơi các tấm này với các chất có chứa carbon khác như hydrocarbon, chúng có thể tự sửa chữa các thiệt hại trong các tấm.
Các ứng dụng của graphene là trong lĩnh vực y học (kỹ thuật mô, sinh học, phân phối thuốc, thử nghiệm, độc tính), trong điện tử (sản xuất bóng bán dẫn, điện cực dẫn trong suốt, quang điện tử, v.v.), trong xử lý ánh sáng (bộ điều biến quang, ống kính UV) , Vân vân.
Sợi carbon là gì?
Sợi carbon là một dạng sợi có hầu hết các nguyên tử carbon được sắp xếp theo mô hình lục giác. Những sợi này có đường kính khoảng 5-10 micromet. Trên tất cả, chất này có sẵn ở dạng vết thương kéo liên tục lên một cuộn. Và, chiếc xe kéo này chứa một bó hàng ngàn sợi carbon riêng lẻ một cách liên tục. Hơn nữa, bó này được bảo vệ với một lớp phủ hữu cơ. Do đó, chúng ta có thể thư giãn kéo cho ứng dụng dự định.
Cấu trúc nguyên tử của vật liệu này tương tự cấu trúc của graphene; mô hình lục giác. Hơn nữa, có hai dạng sợi carbon theo tiền chất mà chúng ta sử dụng để chế tạo vật liệu này; đục hoặc graphitic. Đôi khi, nó là sự kết hợp của cả hai cấu trúc.
Hình 02: Vải làm từ sợi Carbon dệt
Các tính chất quan trọng nhất của vật liệu này bao gồm độ cứng cao, độ bền kéo cao, trọng lượng thấp, kháng hóa chất cao, chịu được nhiệt độ cao và giãn nở nhiệt thấp. Do những đặc tính này, sợi carbon phổ biến trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, quân sự, v.v..
Sự khác biệt giữa sợi graphene và sợi carbon?
Graphene là một allotrope của carbon có một lớp nguyên tử carbon được sắp xếp theo mô hình lục giác đều trong khi sợi carbon là một dạng sợi có hầu hết các nguyên tử carbon được sắp xếp theo mô hình lục giác. Đây là những vật liệu cấu tạo chủ yếu từ các nguyên tử carbon. Tuy nhiên, chúng khác nhau theo độ dày. Do đó, sự khác biệt chính giữa graphene và sợi carbon là graphene có độ dày của lớp nguyên tử carbon đơn trong khi sợi carbon có độ dày quy mô micromet. Một sự khác biệt quan trọng khác giữa graphene và sợi carbon là các tấm graphene đóng gói chặt chẽ trong khi sợi carbon không có các tấm được đóng gói chặt chẽ.
Infographic dưới đây về sự khác biệt giữa graphene và sợi carbon cho thấy sự khác biệt nhiều hơn giữa cả hai.
Tóm tắt - Graphene vs Carbon Fiber
Graphene và sợi carbon là những vật liệu chứa carbon quan trọng. Sự khác biệt chính giữa graphene và sợi carbon là graphene có độ dày của lớp nguyên tử carbon đơn trong khi sợi carbon có độ dày quy mô micromet.
Tài liệu tham khảo:
1. Ứng dụng tiềm năng của graphene. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 24 tháng 10 năm 2018. Có sẵn tại đây
2. Sợi Carbon. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 29 tháng 10 năm 2018. Có sẵn tại đây
Hình ảnh lịch sự:
1. Bóng Graphene-3D-Balls Được tổ chức bởi Jynto (thảo luận) - Công việc riêng (Muff) qua Commons Wikimedia
2. Trực tiếp Kohlenstofffasermatte, bởi Hadhuey tại Wikipedia tiếng Đức - Công việc riêng, (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia
