Qrafen və karbon lifi arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, qrafen tək karbon atomu qatının qalınlığına malikdir, karbon lifi isə mikrometr miqyaslı qalınlığa malikdir.
Həm qrafen, həm də karbon lifi karbon tərkibli maddələrdir. Qrafendə yalnız karbon atomları var, karbon lifində isə oksigen və azot kimi bəzi digər elementlərlə birlikdə əsasən karbon var. Qrafen və karbon lifi arasındakı digər mühüm fərq, karbon təbəqələrinin bu maddələrdə bir-birinə bağlanmasıdır. Bununla belə, hər iki növ eyni altıbucaqlı modeldə düzülmüş karbon ehtiva edir.
Qrafen nədir?
Qrafen, müntəzəm altıbucaqlı modeldə düzülmüş tək qat karbon atomlarına malik olan karbon allotropudur. Nəticə etibarilə, valentlik və keçiricilik zolaqları arasında kiçik üst-üstə düşən yarımmetaldır. Qrafenin quruluşu qrafit, almaz, kömür, karbon nanoborucuqları və s. kimi bir çox karbon tərkibli maddələrin əsas strukturudur.
Bundan başqa, qrafendə bir çox vacib və qeyri-adi xüsusiyyətlər var. Məsələn, bu, sınaqdan keçirdiyimiz ən möhkəm materialdır. Bundan əlavə, istilik və elektrik enerjisini yüksək səmərəliliklə keçirə bilər. Maddə demək olar ki, şəffafdır. Bundan əlavə, diamaqnetizm göstərir və ikiölçülü xüsusiyyətlərə malikdir.
Şəkil 01: Qrafen Vərəqi
Qrafen vərəqindəki hər bir karbon atomunun ətrafında dörd bağ var, məsələn, eyni müstəvidə digər üç karbon atomu ilə üç siqma bağı və müstəviyə perpendikulyar olan pi bağı. Bu quruluşdakı iki karbon atomu arasındakı məsafə təxminən 1,42 Å-dir. Nəticədə, sıx şəkildə yığılmış karbon atomları və hər bir karbon atomunun sp2 hibridləşməsi qrafenə yüksək sabitlik verir. Beləliklə, bu təbəqələri karbohidrogen kimi digər karbon tərkibli maddələrə məruz qoysaq, onlar vərəqlərdəki zədələri özləri düzəldə bilərlər.
Qrafenin tətbiqi tibb (toxuma mühəndisliyi, bioimaging, dərmanların çatdırılması, sınaq, toksiklik), elektronikada (tranzistorların, şəffaf keçirici elektrodların, optoelektronikanın və s. istehsalı), yüngül emalda (optik) tətbiq edilir. modulyatorlar, UV lens) və s.
Karbon Fiber nədir?
Karbon lifi, əsasən altıbucaqlı şəkildə düzülmüş karbon atomlarına malik lif formasıdır. Bu liflərin diametri təxminən 5-10 mikrometrdir. Hər şeydən əvvəl, bu maddə makaraya sarılmış davamlı yedəkləmə şəklində mövcuddur. Və bu yedəkdə davamlı şəkildə minlərlə fərdi karbon filamentindən ibarət bir dəstə var. Üstəlik, bu paket üzvi örtüklə qorunur. Buna görə də, biz nəzərdə tutulan tətbiq üçün yedəkdəni aça bilərik.
Bu materialın atom quruluşu qrafeninkinə bənzəyir; altıbucaqlı naxış. Üstəlik, bu materialı hazırlamaq üçün istifadə etdiyimiz xəbərə görə karbon lifinin iki forması var; turbostratik və ya qrafit. Bəzən hər iki strukturun hibrididir.
Şəkil 02: Toxunmuş Karbon Filamentlərdən hazırlanmış parça
Bu materialın ən mühüm xüsusiyyətlərinə yüksək sərtlik, yüksək dartılma gücü, aşağı çəki, yüksək kimyəvi müqavimət, yüksək temperatura dözümlülük və aşağı istilik genişlənməsi daxildir. Bu xüsusiyyətlərə görə karbon lifi aerokosmik, hərbi və s. sahələrdə məşhurdur.
Qrafen və Karbon Fiber Arasındakı Fərq Nədir?
Qrafen adi altıbucaqlı naxışda düzülmüş tək qat karbon atomlarına malik karbon allotropudur, karbon lifi isə əsasən altıbucaqlı naxışda düzülmüş karbon atomlarına malik lif formasıdır. Bunlar əsasən karbon atomlarından ibarət materiallardır. Ancaq qalınlığına görə bir-birindən fərqlənirlər. Beləliklə, qrafen və karbon lifi arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, qrafen tək karbon atomu təbəqəsinin qalınlığına malikdir, karbon lifi isə mikrometr miqyaslı qalınlığa malikdir. Qrafen və karbon lifi arasındakı digər mühüm fərq ondan ibarətdir ki, qrafen təbəqələr sıx şəkildə yığılır, karbon lifində isə sıx şəkildə qablaşdırılan təbəqələr yoxdur.
Qrafen və karbon lifi arasındakı fərqlə bağlı aşağıdakı infoqrafika hər ikisi arasında daha çox fərqi göstərir.
Xülasə – Qrafen və Karbon Fiber
Qrafen və karbon lifi vacib karbon tərkibli materiallardır. Qrafen və karbon lifi arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, qrafen tək karbon atomu təbəqəsinin qalınlığına malikdir, karbon lifi isə mikrometr miqyaslı qalınlığa malikdir.
