La diferència clau entre el grafè i la fibra de carboni és que el grafè té un gruix d'una sola capa d'àtoms de carboni, mentre que la fibra de carboni té un gruix d'escala micromètrica.
Tant el grafè com la fibra de carboni són substàncies que contenen carboni. El grafè només conté àtoms de carboni, mentre que la fibra de carboni conté principalment carboni juntament amb alguns altres elements com l'oxigen i el nitrogen. Una altra diferència important entre el grafè i la fibra de carboni és en la forma en què les làmines de carboni s'entrellacen en aquestes substàncies. Tanmateix, tots dos tipus contenen carboni disposat en el mateix patró hexagonal regular.
Què és el grafè?
El grafè és un al·lòtrop de carboni que té una sola capa d'àtoms de carboni disposats en un patró hexagonal regular. En conseqüència, és un semimetall que té un petit solapament entre les bandes de valència i de conducció. L'estructura del grafè és l'estructura bàsica de moltes substàncies que contenen carboni com el grafit, el diamant, el carbó vegetal, els nanotubs de carboni, etc.
A més, hi ha moltes propietats importants i poc comunes en el grafè. Per exemple, és el material més fort que hem provat mai. A més, pot conduir la calor i l'electricitat amb alta eficiència. La substància és gairebé transparent. A part d'això, mostra diamagnetisme i també té propietats bidimensionals.
Figura 01: Full de grafè
Cada àtom de carboni de la làmina de grafè té quatre enllaços al seu voltant, com ara tres enllaços sigma amb altres tres àtoms de carboni en el mateix pla i un enllaç pi perpendicular al pla. La distància entre els dos àtoms de carboni en aquesta estructura és d'uns 1,42 Å. Com a resultat, els àtoms de carboni tancats i la hibridació sp2 de cada àtom de carboni donen al grafè la seva alta estabilitat. Així, si exposem aquestes làmines a altres substàncies que contenen carboni com els hidrocarburs, poden reparar ells mateixos els danys a les làmines.
Les aplicacions del grafè són en el camp de la medicina (enginyeria de teixits, bioimatge, lliurament de fàrmacs, proves, toxicitat), en electrònica (producció de transistors, elèctrodes conductors transparents, optoelectrònica, etc.), en processament de llum (òptica). moduladors, lents UV), etc.
Què és la fibra de carboni?
La fibra de carboni és una forma de fibra que té majoritàriament àtoms de carboni disposats en un patró hexagonal. Aquestes fibres tenen uns 5-10 micròmetres de diàmetre. Sobretot, aquesta substància està disponible en forma de remolc continu enrotllat sobre un rodet. I, aquest remolc conté un paquet de milers de filaments de carboni individuals de manera contínua. A més, aquest paquet està protegit amb un recobriment orgànic. Per tant, podem desenrotllar el remolc per a l'aplicació prevista.
L'estructura atòmica d'aquest material és similar a la del grafè; patró hexagonal. A més, hi ha dues formes de fibra de carboni segons el precursor que utilitzem per fer aquest material; turboestrat o gràfic. De vegades, és un híbrid de les dues estructures.
Figura 02: teixit fet de filaments de carboni teixits
Les propietats més importants d'aquest material inclouen alta rigidesa, alta resistència a la tracció, baix pes, alta resistència química, tolerància a alta temperatura i baixa expansió tèrmica. A causa d'aquestes propietats, la fibra de carboni és popular en aplicacions aeroespacials, militars, etc.
Quina diferència hi ha entre el grafè i la fibra de carboni?
El grafè és un al·lòtrop de carboni que té una sola capa d'àtoms de carboni disposats en un patró hexagonal regular, mentre que la fibra de carboni és una forma de fibra que té majoritàriament àtoms de carboni disposats en un patró hexagonal. Són materials compostos principalment per àtoms de carboni. Tanmateix, es diferencien entre si segons el gruix. Per tant, la diferència clau entre el grafè i la fibra de carboni és que el grafè té un gruix d'una sola capa d'àtoms de carboni, mentre que la fibra de carboni té un gruix d'escala micromètrica. Una altra diferència important entre el grafè i la fibra de carboni és que les làmines de grafè s'embalen amb força mentre que la fibra de carboni no té làmines ben empaquetades.
La infografia següent sobre la diferència entre el grafè i la fibra de carboni mostra més diferències entre tots dos.
Resum: grafè i fibra de carboni
El grafè i la fibra de carboni són materials importants que contenen carboni. La diferència clau entre el grafè i la fibra de carboni és que el grafè té un gruix d'una sola capa d'àtoms de carboni, mentre que la fibra de carboni té un gruix d'escala micromètrica.
