Différence entre le graphène et la fibre de carbone

Le différence clé entre le graphène et la fibre de carbone est que Le graphène a une épaisseur de couche d'atomes de carbone unique tandis que la fibre de carbone a une épaisseur d'échelle de micromètre.

Le graphène et la fibre de carbone sont des substances contenant du carbone. Le graphène ne contient que des atomes de carbone tandis que la fibre de carbone contient principalement du carbone avec d'autres éléments tels que l'oxygène et l'azote. Une autre différence importante entre le graphène et la fibre de carbone est la manière dont les feuilles de carbone se verrouillent dans ces substances. Cependant, les deux types contiennent du carbone disposé dans le même motif hexagonal ordinaire.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que le graphène
3. Qu'est-ce que la fibre de carbone
4. Comparaison côte à côte - graphène vs fibre de carbone sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que le graphène?

Le graphène est un allotrope de carbone qui a une seule couche d'atomes de carbone disposés en motif hexagonal ordinaire. Par conséquent, c'est un semi-métal qui a un petit chevauchement entre les bandes de valence et de conduction. La structure du graphène est la structure de base de nombreuses substances contenant du carbone telles que le graphite, le diamant, le charbon de bois, les nanotubes de carbone, etc.

De plus, il existe de nombreuses propriétés importantes et rares dans le graphène. Par exemple, c'est le matériau le plus fort que nous ayons jamais testé. De plus, il peut entraîner la chaleur et l'électricité en grande efficacité. La substance est presque transparente. En dehors de cela, il montre le diamagnétisme et il a également des propriétés bidimensionnelles.

Figure 01: Fiche de graphène

Chaque atome de carbone dans la feuille de graphène a quatre liaisons autour de lui, comme trois liaisons sigma avec trois autres atomes de carbone dans le même plan et une liaison Pi perpendiculaire au plan. La distance entre les deux atomes de carbone dans cette structure est d'environ 1.42 Å. En conséquence, les atomes de carbone étroitement emballés et l'hybridation SP2 de chaque atome de carbone offrent au graphène sa stabilité élevée. Ainsi, si nous exposons ces feuilles à d'autres substances contenant du carbone telles que l'hydrocarbure, ils peuvent réparer les dommages dans les feuilles elles-mêmes.

Les applications du graphène sont dans le domaine de la médecine (génie tissulaire, bioimagerie, administration de médicaments, tests, toxicité), en électronique (production de transistors, électrodes conductrices transparentes, optoélectronique, etc.), dans le traitement de la lumière (modulateurs optiques, objectif UV), etc.

Qu'est-ce que la fibre de carbone?

La fibre de carbone est une forme de fibre qui a principalement des atomes de carbone disposés en motif hexagonal. Ces fibres ont environ 5 à 10 micromètres de diamètre. Surtout, cette substance est disponible sous la forme d'une blessure de remorquage continue sur une bobine. Et, cette remorque contient un paquet de milliers de filaments de carbone individuels de manière continue. De plus, ce paquet est protégé par un revêtement organique. Par conséquent, nous pouvons détendre le remorquage pour l'application prévue.

La structure atomique de ce matériau est similaire à celle du graphène; motif hexagonal. De plus, il existe deux formes de fibre de carbone selon le précurseur que nous utilisons pour fabriquer ce matériau; turbostratique ou graphitique. Parfois, c'est un hybride des deux structures.

Figure 02: tissu fabriqué à partir de filaments de carbone tissés

Les propriétés les plus importantes de ce matériau comprennent une rigidité élevée, une résistance à la traction élevée, un faible poids, une résistance chimique élevée, une tolérance à haute température et une faible extension thermique. En raison de ces propriétés, la fibre de carbone est populaire dans les applications aérospatiales, les militaires, etc.

Quelle est la différence entre le graphène et la fibre de carbone?

Le graphène est un allotrope de carbone qui a une seule couche d'atomes de carbone disposés en motif hexagonal ordinaire tandis que la fibre de carbone est une forme de fibre qui a principalement des atomes de carbone disposés en motif hexagonal. Ce sont des matériaux composés principalement d'atomes de carbone. Cependant, ils diffèrent les uns des autres en fonction de l'épaisseur. Par conséquent, la principale différence entre le graphène et la fibre de carbone est que le graphène a une épaisseur de couche d'atomes de carbone unique tandis que la fibre de carbone a une épaisseur d'échelle de micromètre. Une autre différence importante entre le graphène et la fibre de carbone est que les feuilles de graphène sont serrées alors que la fibre de carbone n'a pas de feuilles bien emballées.

L'infographie ci-dessous sur la différence entre le graphène et la fibre de carbone montre plus de différences entre les deux.

Résumé - Graphène vs fibre de carbone

Le graphène et la fibre de carbone sont des matériaux importants contenant du carbone. La principale différence entre le graphène et la fibre de carbone est que le graphène a une épaisseur de couche d'atomes de carbone unique alors que la fibre de carbone a une épaisseur d'échelle de micromètre.

Référence:

1. «Applications potentielles du graphène.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 24 octobre. 2018. Disponible ici  
2. «Fibres de carbone.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 29 octobre. 2018. Disponible ici 

Image gracieuseté:

1.«Graphène-3D-balls» par Jynto (Talk) - Propre travaux (CC0) via Commons Wikimedia  
2.«Kohlenstofffffasermatte» par Hadhuey chez allemand Wikipedia - propre travail, (CC By-Sa 3.0) via Commons Wikimedia