石墨烯与碳纤维的区别比较相似术语的区别

的关键的区别介于石墨烯和碳纤维之间的是石墨烯的厚度为单碳原子而碳纤维的厚度只有微米级。

石墨烯和碳纤维都是含碳物质。石墨烯只含有碳原子，而碳纤维主要含有碳以及其他一些元素，如氧和氮。石墨烯和碳纤维的另一个重要区别在于碳片在这些物质中相互连接的方式。然而，这两种类型都包含以相同的正六边形模式排列的碳。

内容

1.概述及关键区别
2.石墨烯是什么
3.什么是碳纤维
4.并排比较-表格形式的石墨烯与碳纤维
5.总结

石墨烯是什么?

石墨烯是一种同素异形体它是由单层碳原子以正六边形的方式排列而成的。因此，它是一种价带和导带之间有小重叠的半金属。石墨烯的结构是许多含碳物质的基本结构，比如石墨，钻石，木炭、碳纳米管等。

此外，石墨烯还有许多重要而不寻常的性质。例如，它是我们测试过的最坚固的材料。此外，它还能高效导热和导电。这种物质近乎透明。除此之外，它还具有抗磁性和二维性质。

图01:石墨烯薄片

石墨烯薄片上的每个碳原子周围都有四个键，比如与同一平面上的另外三个碳原子形成三个sigma键，以及一个垂直于该平面的键。该结构中两个碳原子之间的距离约为1.42 Å。因此，紧密排列的碳原子和每个碳原子的sp2杂化使石墨烯具有很高的稳定性。因此，如果我们把这些薄片暴露在其他含碳物质如碳氢化合物中，它们可以修复薄片本身的损伤。

石墨烯的应用领域包括医学(组织工程、生物成像、药物传递、测试、毒性)、电子(晶体管生产、透明导电电极、光电子等)、光处理(光调制器、UV透镜)等。

什么是碳纤维?

碳纤维是一种大部分碳原子以六角形排列的纤维。这些纤维的直径约为5-10微米。最重要的是，这种物质以连续的牵引缠绕在卷筒上的形式存在。而且，这束碳丝包含了成千上万个独立的碳丝，以一种连续的方式。此外，这一束被有机涂层保护。因此，我们可以为预期的应用展开拖车。

该材料的原子结构与石墨烯相似;六角形的模式。此外，根据我们用来制造这种材料的前驱体，碳纤维有两种形式;turbostratic或石墨。有时，它是两种结构的混合。

图02:由编织碳丝制成的织物

这种材料最重要的性能包括高刚度、高拉伸强度、低重量、高耐化学性、高温耐受性和低热膨胀。由于这些特性，碳纤维在航空航天、军事等领域得到了广泛的应用。

石墨烯和碳纤维有什么区别?

石墨烯是碳的同素异形体，由单层碳原子以规则的六边形模式排列而成，而碳纤维是一种大部分碳原子以六边形模式排列的纤维形式。这些材料主要由碳原子组成。但是，它们根据厚度的不同而不同。因此，石墨烯和碳纤维的关键区别在于石墨烯的厚度是单个碳原子层，而碳纤维的厚度是微米级。石墨烯和碳纤维的另一个重要区别是石墨烯片层结构紧密，而碳纤维则没有。

下面的信息图显示了石墨烯和碳纤维之间更多的差异。