Den viktigaste skillnaden mellan grafen och kolfiber är att grafen har en tjocklek av ett kolatomlager medan kolfiber har en tjocklek i mikrometerskala.
Både grafen och kolfiber är kolh altiga ämnen. Grafen innehåller bara kolatomer medan kolfiber mestadels innehåller kol tillsammans med några andra element som syre och kväve. En annan viktig skillnad mellan grafen och kolfiber är det sätt på vilket kolskivorna låser sig i dessa ämnen. Båda typerna innehåller dock kol arrangerat i samma regelbundna hexagonala mönster.
Vad är grafen?
Grafen är en allotrop av kol som har ett enda lager av kolatomer ordnade i ett regelbundet hexagon alt mönster. Följaktligen är det en halvmetall som har liten överlappning mellan valens- och ledningsband. Strukturen hos grafen är grundstrukturen för många kolh altiga ämnen som grafit, diamant, träkol, kolnanorör, etc.
Dessutom finns det många viktiga och ovanliga egenskaper i grafen. Det är till exempel det starkaste materialet som vi någonsin har testat. Dessutom kan den leda värme och el med hög effektivitet. Ämnet är nästan genomskinligt. Bortsett från det visar den diamagnetism och har även tvådimensionella egenskaper.
Figur 01: Grafenark
Varje kolatom i grafenarket har fyra bindningar runt sig, till exempel tre sigma-bindningar med tre andra kolatomer i samma plan och en pi-bindning vinkelrät mot planet. Avståndet mellan de två kolatomerna i denna struktur är cirka 1,42 Å. Som ett resultat ger de tätt packade kolatomerna och sp2-hybridiseringen av varje kolatom grafen dess höga stabilitet. Således, om vi utsätter dessa ark för andra kolh altiga ämnen som kolväten, kan de reparera skadorna i själva arken.
Tillämpningar av grafen är inom medicinområdet (vävnadsteknik, bioavbildning, läkemedelsleverans, testning, toxicitet), inom elektronik (produktion av transistorer, transparenta ledande elektroder, optoelektronik, etc.), inom ljusbehandling (optiskt) modulatorer, UV-lins), etc.
Vad är kolfiber?
Kolfiber är en form av fiber som har mestadels kolatomer ordnade i ett hexagon alt mönster. Dessa fibrer har cirka 5-10 mikrometer i diameter. Framför allt är detta ämne tillgängligt i form av en kontinuerlig bogsering som lindas på en rulle. Och den här blåsan innehåller ett knippe av tusentals individuella kolfilament på ett kontinuerligt sätt. Dessutom är denna bunt skyddad med en organisk beläggning. Därför kan vi varva ner draget för den avsedda applikationen.
Atomstrukturen för detta material liknar grafenens; sexkantigt mönster. Dessutom finns det två former av kolfiber enligt prekursorn som vi använder för att tillverka detta material; turbostratisk eller grafitisk. Ibland är det en hybrid av båda strukturerna.
Figur 02: Tyg tillverkat av vävda kolfilament
De viktigaste egenskaperna hos detta material inkluderar hög styvhet, hög draghållfasthet, låg vikt, hög kemikalieresistens, hög temperaturtolerans och låg termisk expansion. På grund av dessa egenskaper är kolfiber populärt inom flyg- och rymdtillämpningar, militärt etc.
Vad är skillnaden mellan grafen och kolfiber?
Grafen är en allotrop av kol som har ett enda lager av kolatomer arrangerade i ett regelbundet hexagon alt mönster medan kolfiber är en form av fiber som mestadels har kolatomer arrangerade i ett hexagon alt mönster. Dessa är material som huvudsakligen består av kolatomer. De skiljer sig dock från varandra beroende på tjockleken. Därför är den viktigaste skillnaden mellan grafen och kolfiber att grafen har en tjocklek av ett kolatomlager medan kolfiber har en tjocklek i mikrometerskala. En annan viktig skillnad mellan grafen och kolfiber är att grafenark packas tätt medan kolfiber inte har några tätt packade ark.
Infografiken nedan om skillnaden mellan grafen och kolfiber visar fler skillnader mellan båda.
Sammanfattning – grafen vs kolfiber
Grafen och kolfiber är viktiga kolh altiga material. Den viktigaste skillnaden mellan grafen och kolfiber är att grafen har en tjocklek av ett kolatomlager medan kolfiber har en tjocklek i mikrometerskala.
