擁有碳元素的物質(zhì)很多,以碳元素為主要構(gòu)成元素的東西也不少,如常見(jiàn)的煤、鉛筆、金剛石、碳纖維和石墨烯等等。碳纖維的出現(xiàn)頻次越來(lái)越高了,而石墨烯知道的人可能并不多,我們來(lái)看看碳纖維和石墨烯是什么?區(qū)別又在哪里?
 
碳纖維與石墨烯的區(qū)別在哪?
 
    碳纖維材料簡(jiǎn)介
 
    碳纖維是含碳量在90%以上的高強(qiáng)度高模量纖維。碳纖維耐高溫居所有化纖之首,用腈綸和粘膠纖維做原料,經(jīng)高溫氧化碳化而成,是制造航天航空等高技術(shù)器材的優(yōu)良材料。
 
    由碳元素組成的一種特種纖維,由于其石墨微晶結(jié)構(gòu)沿纖維軸擇優(yōu)取向,因此沿纖維軸方向有很高的強(qiáng)度和模量。碳纖維的密度小,因此比強(qiáng)度和比模量高。
 
    石墨烯材料簡(jiǎn)介
 
    石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜,是一種只有一個(gè)原子層厚度的準(zhǔn)二維材料,所以又叫做單原子層石墨。它的厚度大約為0.335nm,根據(jù)制備方式的不同而存在不同的起伏,通常在垂直方向的高度大約1nm左右,水平方向?qū)挾却蠹s10nm到25nm,是除金剛石以外所有碳晶體的基本結(jié)構(gòu)單元。
 
    石墨烯與碳纖維的區(qū)別
 
    碳纖維和石墨稀互為同素異形體,兩者是都由碳原子構(gòu)成的單質(zhì),但碳原子的排列方式不同。
 
    碳纖維不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼具紡織纖維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。
 
    石墨烯是一種二維晶體。人們常見(jiàn)的石墨是由一層層以蜂窩狀有序排列的平面碳原子堆疊而形成的,石墨的層間作用力較弱,很容易互相剝離,形成薄薄的石墨片。當(dāng)把石墨片剝成單層之后,這種只有一個(gè)碳原子厚度的單層就是石墨烯。
 
    碳纖維和石墨烯都是比較高端的新型材料,論性能來(lái)說(shuō)石墨烯更好一些。不過(guò)兩者都具備各自的優(yōu)勢(shì),現(xiàn)階段很難被其他材料替代,所以實(shí)際應(yīng)用中兩者都比較廣泛,可謂齊頭并進(jìn)。相信隨著對(duì)兩種材料研究的深入,它們將會(huì)發(fā)揮更大的應(yīng)用價(jià)值。