Grafen ve Karbon Fiber Arasındaki Fark

temel fark grafen ve karbon fiber arasında grafen tek karbon atomu tabakası kalınlığına sahipken, karbon fiber mikrometre ölçeği kalınlığına sahiptir.

Hem grafen hem de karbon fiber karbon içeren maddelerdir. Grafen sadece karbon atomları içerirken, karbon fiber çoğunlukla karbon ve oksijen ve azot gibi bazı elementler içerir. Grafen ve karbon fiber arasındaki bir diğer önemli fark, karbon tabakaların bu maddelerle kenetlenmesidir. Bununla birlikte, her iki tip de aynı düzenli altıgen desende düzenlenmiş karbon içerir.

İÇİNDEKİLER

1. Genel Bakış ve Temel Fark
2. Grafen nedir
3. Karbon Fiber nedir
4. Yan Yana Karşılaştırma - Tablo Şeklinde Grafene Karşı Karbon Elyaf
5. Özet

Grafen nedir?

Grafen, düzenli bir altıgen desende düzenlenmiş tek bir karbon atomu tabakasına sahip bir karbon allotropudur. Sonuç olarak, değerlik ve iletim bantları arasında küçük çakışma olan bir semimetaldir. Grafenin yapısı, grafit, elmas, odun kömürü, karbon nanotüpler vb.Gibi birçok karbon içeren maddenin temel yapısıdır..

Dahası, grafende birçok önemli ve nadir özellik vardır. Örneğin, şimdiye kadar test ettiğimiz en güçlü malzemedir. Ayrıca, ısı ve elektriği yüksek verimde iletebilir. Madde neredeyse şeffaftır. Bunun dışında diyamanyetizma gösterir ve ayrıca iki boyutlu özellikleri vardır.

Şekil 01: Grafen Sayfası

Grafen tabakasındaki her bir karbon atomunun çevresinde, aynı düzlemde diğer üç karbon atomu ile üç sigma bağı ve düzleme dik bir pi bağı gibi dört bağ vardır. Bu yapıdaki iki karbon atomu arasındaki mesafe yaklaşık 1.42 A'dır. Sonuç olarak, sıkıca paketlenmiş karbon atomları ve her karbon atomunun sp2 hibridizasyonu grafene yüksek stabilitesini verir. Bu nedenle, bu tabakaları hidrokarbon gibi diğer karbon içeren maddelere maruz bırakırsak, tabakalardaki hasarları onarabilirler..

Grafen uygulamaları tıp alanında (doku mühendisliği, biyogörüntüleme, ilaç teslimi, test, toksisite), elektronikte (transistör üretimi, şeffaf iletken elektrotlar, optoelektronik vb.), Hafif işlemede (optik modülatörler, UV lens) , vb.

Karbon Fiber Nedir?

Karbon fiber, altıgen bir düzende düzenlenmiş çoğunlukla karbon atomlarına sahip bir lif şeklidir. Bu liflerin çapı yaklaşık 5-10 mikrometredir. Her şeyden önce, bu madde bir makaraya sürekli sarılmış bir çekme şeklinde mevcuttur. Ve bu yedekte, sürekli olarak binlerce ayrı karbon filament demeti bulunur. Ayrıca, bu demet organik bir kaplama ile korunmaktadır. Bu nedenle, istenen uygulama için yedekte gevşeyebiliriz.

Bu malzemenin atomik yapısı grafeninkine benzer; altıgen desen. Dahası, bu malzemeyi yapmak için kullandığımız öncüye göre iki karbon fiber biçimi vardır; turbostratik veya grafitik. Bazen, her iki yapının bir melezidir.

Resim 02: Dokuma Karbon Filamentlerden Yapılmış Kumaş

Bu malzemenin en önemli özellikleri arasında yüksek sertlik, yüksek çekme mukavemeti, düşük ağırlık, yüksek kimyasal direnç, yüksek sıcaklık toleransı ve düşük termal genleşme sayılabilir. Bu özellikler nedeniyle, karbon fiber havacılık uygulamaları, askeri, vb..

Grafen ve Karbon Fiber Arasındaki Fark Nedir?

Grafen, düzenli bir altıgen desende düzenlenmiş tek bir karbon atomu katmanına sahip bir karbon allotropudur, karbon fiber, altıgen bir düzende düzenlenmiş çoğunlukla karbon atomlarına sahip bir lif biçimidir. Bunlar esas olarak karbon atomlarından oluşan malzemelerdir. Bununla birlikte, kalınlığa göre birbirlerinden farklıdırlar. Bu nedenle, grafen ve karbon fiber arasındaki temel fark, grafenin tek karbon atomu tabakasının kalınlığına sahip olması, karbon fiberin ise mikrometre ölçeği kalınlığına sahip olmasıdır. Grafen ve karbon fiber arasındaki bir diğer önemli fark, grafen tabakalarının sıkıca paketlenmesidir, karbon fiberin sıkıca paketlenmiş tabakaları yoktur.

Grafen ve karbon fiber arasındaki farkla ilgili aşağıdaki Infographic, her ikisi arasında daha fazla farklılık göstermektedir..

Özet - Grafen vs Karbon Fiber

Grafen ve karbon fiber, karbon içeren önemli malzemelerdir. Grafen ve karbon fiber arasındaki temel fark, grafenin tek karbon atomu tabakasının kalınlığına sahipken, karbon fiberin mikrometre ölçeği kalınlığına sahip olmasıdır..

Referans:

1. “Grafenin Potansiyel Uygulamaları.” Vikipedi, Wikimedia Vakfı, 24 Ekim 2018. Buradan erişebilirsiniz  
2. “Karbon Elyafları.” Vikipedi, Wikimedia Vakfı, 29 Ekim 2018. Buradan erişebilirsiniz 

Görünüm inceliği:

1. “Graphene-3D-balls” Jynto (talk) tarafından - Commons Wikimedia üzerinden kendi çalışması (CC0)  
2. ”Kohlenstofffasermatte” Hadhuey tarafından Alman Wikipedia - Kendi çalışması, (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedia üzerinden