በግራፊን እና በካርቦን ፋይበር መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ግራፊን ነጠላ የካርቦን አቶም ንብርብር ውፍረት ሲኖረው የካርቦን ፋይበር የማይክሮሜትር ሚዛን ውፍረት አለው።
ሁለቱም ግራፊን እና የካርቦን ፋይበር ካርቦን የያዙ ንጥረ ነገሮች ናቸው። ግራፊን የካርቦን አተሞችን ብቻ የያዘ ሲሆን የካርቦን ፋይበር በአብዛኛው ካርቦን እንደ ኦክሲጅን እና ናይትሮጅን ካሉ ሌሎች ንጥረ ነገሮች ጋር ይይዛል። በግራፊን እና በካርቦን ፋይበር መካከል ያለው ሌላው አስፈላጊ ልዩነት የካርቦን ወረቀቶች በእነዚህ ንጥረ ነገሮች ውስጥ እርስ በርስ የሚጣመሩበት መንገድ ነው. ነገር ግን፣ ሁለቱም ዓይነቶች በተመሳሳይ መደበኛ ባለ ስድስት ጎን ጥለት የተደረደሩ ካርቦን ይይዛሉ።
ግራፊን ምንድን ነው?
ግራፊኔ የካርቦን አሎትሮፕ ሲሆን ነጠላ የካርቦን አቶሞች በመደበኛ ባለ ስድስት ጎን ጥለት የተደረደሩ ናቸው። በዚህም ምክንያት በቫሌሽን እና በኮንዳክሽን ባንዶች መካከል ትንሽ መደራረብ ያለው ሴሚሜታል ነው። የግራፊን አወቃቀር እንደ ግራፋይት፣ አልማዝ፣ ከሰል፣ የካርቦን ናኖቱብስ ወዘተ የመሳሰሉ ካርቦን የያዙ ንጥረ ነገሮች መሰረታዊ መዋቅር ነው።
በተጨማሪም፣ በግራፊን ውስጥ ብዙ ጠቃሚ እና ያልተለመዱ ንብረቶች አሉ። ለምሳሌ፣ እስካሁን ከሞከርናቸው ነገሮች ሁሉ በጣም ጠንካራው ነው። ከዚህም በላይ ሙቀትን እና ኤሌክትሪክን በከፍተኛ ቅልጥፍና ማካሄድ ይችላል. ንጥረ ነገሩ ግልፅ ነው ማለት ይቻላል። ከዚህ ውጪ፣ ዲያማግኒዝምን ያሳያል እና እንዲሁም ባለ ሁለት አቅጣጫ ባህሪያት አሉት።
ሥዕል 01፡ ግራፊኔ ሉህ
በግራፊን ወረቀት ላይ ያለው እያንዳንዱ የካርቦን አቶም በዙሪያው አራት ቦንዶች አሉት ለምሳሌ ሶስት ሲግማ ቦንዶች ከሌሎች ሶስት የካርቦን አቶሞች ጋር በተመሳሳይ አውሮፕላን እና በአውሮፕላኑ ላይ የፒ ቦንድ።በዚህ መዋቅር ውስጥ በሁለቱ የካርቦን አተሞች መካከል ያለው ርቀት 1.42 Å ያህል ነው. በውጤቱም ፣ በጥብቅ የታሸጉ የካርቦን አቶሞች እና የእያንዳንዱ የካርቦን አቶም sp2 ድብልቅ ለግራፊን ከፍተኛ መረጋጋት ይሰጡታል። ስለዚህ እነዚህን ሉሆች ለሌሎች ካርቦን ለያዙ እንደ ሃይድሮካርቦን ላሉ ንጥረ ነገሮች ካጋለጥናቸው በአንሶላዎቹ ውስጥ ያሉትን ጉዳቶች ራሳቸው ማስተካከል ይችላሉ።
የግራፊን አፕሊኬሽኖች በህክምና መስክ (የቲሹ ኢንጂነሪንግ ፣ባዮኢሜጂንግ ፣መድሀኒት አቅርቦት ፣ፈተና ፣መርዛማነት)፣ በኤሌክትሮኒክስ (የትራንዚስተሮች ምርት፣ ግልጽነት የሚመሩ ኤሌክትሮዶች፣ ኦፕቶኤሌክትሮኒክስ ወዘተ)፣ በብርሃን ሂደት (ኦፕቲካል) ሞዱላተሮች፣ UV ሌንስ)፣ ወዘተ
የካርቦን ፋይበር ምንድነው?
የካርቦን ፋይበር የፋይበር አይነት ሲሆን በአብዛኛው የካርቦን አተሞች በአስራስድስት ማዕዘን ቅርጽ የተደረደሩ ናቸው። እነዚህ ፋይበርዎች ከ5-10 ማይክሮሜትር ዲያሜትር አላቸው. ከሁሉም በላይ, ይህ ንጥረ ነገር በሪል ላይ ቀጣይነት ባለው ተጎታች ቁስል መልክ ይገኛል. እና፣ ይህ ተጎታች በሺህ የሚቆጠሩ ነጠላ የካርበን ክሮች ቀጣይነት ባለው መልኩ ጥቅል ይዟል።ከዚህም በላይ ይህ ጥቅል በኦርጋኒክ ሽፋን ይጠበቃል. ስለዚህ፣ ለታሰበው መተግበሪያ መጎተቱን መፍታት እንችላለን።
የዚህ ቁሳቁስ አቶሚክ መዋቅር ከግራፊን ጋር ተመሳሳይ ነው; ባለ ስድስት ጎን ንድፍ. ከዚህም በላይ ይህንን ቁሳቁስ ለመሥራት በምንጠቀምበት ቅድመ ሁኔታ መሠረት ሁለት ዓይነት የካርቦን ፋይበር ዓይነቶች አሉ; turbostratic ወይም ግራፊክስ. አንዳንድ ጊዜ፣ የሁለቱም መዋቅር ድብልቅ ነው።
ስእል 02፡ ከተሸመነ የካርቦን ፋይላመንት የተሰራ ጨርቅ
የዚህ ቁሳቁስ በጣም ጠቃሚ ባህሪያት ከፍተኛ ጥንካሬ፣ ከፍተኛ የመሸከም አቅም፣ ዝቅተኛ ክብደት፣ ከፍተኛ የኬሚካል መቋቋም፣ ከፍተኛ ሙቀት መቻቻል እና ዝቅተኛ የሙቀት መስፋፋትን ያካትታሉ። በእነዚህ ንብረቶች ምክንያት የካርቦን ፋይበር በአይሮስፔስ አፕሊኬሽኖች፣ ወታደራዊ ወዘተ. ታዋቂ ነው።
በግራፊን እና በካርቦን ፋይበር መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
ግራፊኔ የካርቦን አሎትሮፕ (allotrope) ሲሆን ነጠላ የካርቦን አቶሞች በመደበኛ ባለ ስድስት ጎን ጥለት የተደረደሩ ሲሆን የካርቦን ፋይበር የፋይበር አይነት ሲሆን በአብዛኛው የካርበን አተሞች በአስራስድስት ማዕዘን ቅርጽ የተደረደሩ ናቸው። እነዚህ በዋናነት ከካርቦን አተሞች የተዋቀሩ ቁሳቁሶች ናቸው. ይሁን እንጂ እንደ ውፍረት እርስ በርስ ይለያያሉ. ስለዚህ በግራፊን እና በካርቦን ፋይበር መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ግራፊን ነጠላ የካርቦን አቶም ንብርብር ውፍረት ሲኖረው የካርቦን ፋይበር ማይክሮሜትር ሚዛን ውፍረት ያለው መሆኑ ነው። በግራፊን እና በካርቦን ፋይበር መካከል ያለው ሌላው አስፈላጊ ልዩነት የግራፊን ሉሆች በጥብቅ ሲታሸጉ የካርቦን ፋይበር በጥብቅ የታሸጉ ሉሆች የሉትም።
ከታች ያለው መረጃ በግራፊን እና በካርቦን ፋይበር መካከል ያለው ልዩነት በሁለቱም መካከል የበለጠ ልዩነቶችን ያሳያል።
ማጠቃለያ - ግራፊን vs ካርቦን ፋይበር
ግራፊን እና የካርቦን ፋይበር ካርቦን የያዙ አስፈላጊ ነገሮች ናቸው። በግራፊን እና በካርቦን ፋይበር መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ግራፊን ነጠላ የካርቦን አቶም ንብርብር ውፍረት ሲኖረው የካርቦን ፋይበር የማይክሮሜትር ሚዛን ውፍረት አለው።
