Her ikisi de karbon olmasฤฑna raฤmen, grafit ve grafen daha farklฤฑ olamazdฤฑ. รeลitli alanlarda kullanฤฑlmalarฤฑnฤฑ saฤlayan bir dizi รถzel karakteristiฤe sahiptirler. Bu makalede, yapฤฑlarฤฑ, kullanฤฑmlarฤฑ ve maliyetleri hakkฤฑnda bilgi edineceksiniz. Hadi iรงeri dalalฤฑm.
Grafit vs Grafen
Grafit Nedir
Grafit (bir karbon allotropu) Karbondan levha altฤฑgen ฤฑzgaradฤฑr. Grafenin bu kaygan hissi, katmanlarฤฑn birbiri รผzerinde kayma kabiliyetinden kaynaklanฤฑr. Grafit artฤฑk kalemlerimizden yaฤlayฤฑcฤฑlara ve hatta pillere kadar gรผnlรผk eลyalarฤฑn iรงinde bulunmaktadฤฑr. Hala bir iletkendir (katmanlฤฑ olmasฤฑ nedeniyle grafen kadar iletken olmasa da). Ucuz ve nispeten bol olduฤu iรงin birรงok endรผstriyel kullanฤฑm iรงin baลlฤฑca adaydฤฑr.
Grafen Nedir
Grafen, karbon atomlarฤฑnฤฑn tek bir katman halinde bal peteฤi ลeklinde dรผzenlenmesidir. Aynฤฑ zamanda tek atom kalฤฑnlฤฑฤฤฑndadฤฑr, bu da malzemenin kendisinin sรผper ince ve yine de รงok gรผรงlรผ olabileceฤi anlamฤฑna gelir. Hafifliฤi ve ลeffaflฤฑฤa yakฤฑnlฤฑฤฤฑ nedeniyle genellikle "mucize malzeme" olarak anฤฑlฤฑr, ancak aynฤฑ zamanda ลimdiye kadar karลฤฑlaลtฤฑฤฤฑmฤฑz her ลeyden daha gรผรงlรผ ve saygฤฑn bir elektrik iletkenliฤine sahip olduฤu iรงin. รelikten 200 kat daha gรผรงlรผ ve tek bir atom kalฤฑnlฤฑฤฤฑnda olmasฤฑ. Elektronikten tฤฑbbi cihazlara kadar รงok sayฤฑda uygulama sรถz konusudur ve malzeme doฤada nispeten bol miktarda bulunmasฤฑna raฤmen onu yaratmak maliyetli ve zor olmuลtur.
Yapฤฑ
Katmanlar vs Tek Katman
Grafit: Birbiri รผzerine yฤฑฤฤฑlmฤฑล รงok sayฤฑda karbon tabakasฤฑndan oluลur. Bu tabakalar birbirlerine zayฤฑf bir ลekilde baฤlandฤฑklarฤฑ iรงin birbirlerinin รผzerinden kolayca kayabilirler. Grafiti elimizde kaygan olarak hissetmemizin nedeni budur ve aynฤฑ zamanda bir yaฤlayฤฑcฤฑ gibi davranฤฑr.
Grafen: Olaฤanรผstรผ gรผรง ve esnekliฤe sahip tek bir atom kalฤฑnlฤฑฤฤฑnda bir malzeme olan karbon atomlarฤฑnฤฑn tek bir petekli tabakasฤฑ.
Baฤlanma Farklฤฑlฤฑklarฤฑ
Grafit: Katmanlar ilkel van der Waals kuvvetleri tarafฤฑndan bir arada tutulduฤu iรงin grafitin bรถlรผnmesi veya yarฤฑlmasฤฑ kolaydฤฑr.
Grafen: Bu karbon atomlarฤฑ tek bir katman iรงinde รงok sฤฑkฤฑ bir ลekilde baฤlanmฤฑลtฤฑr, bu da grafene mรผthiล bir gรผรง ve esneklik kazandฤฑrฤฑr.
Grafit ve Grafenin รzellikleri
Elektriksel ฤฐletkenlik
Grafit: Grafit de katmanlarฤฑ arasฤฑnda serbestรงe hareket eden elektronlar sayesinde elektriฤi aktarฤฑrken, burada ek grafen tabakalarฤฑ olmayanlar o kadar iletken deฤildir. Direnรง, katmanlar yeterince bรผyรผk bir mesafe ile ayrฤฑldฤฑฤฤฑnda ortaya รงฤฑkar.
Grafen: Bilinen en iyi elektrik iletkenlerinden biri Elektronlar neredeyse hiรง direnรง gรถstermeden iรงinden geรงebildiฤinden, grafen yรผksek hฤฑzlฤฑ elektronikler iรงin doฤal bir malzemedir.
Mekanik Dayanฤฑm
Grafit: Yumuลak ve kฤฑrฤฑlgandฤฑr. Grafit kolayca kopar, bu nedenle kurลun kalem uรงlarฤฑ iรงin kullanฤฑlฤฑr. Katmanlar sadece zayฤฑf baฤlarla bir arada tutulduฤundan kฤฑrฤฑlgan hale gelmesi kolaydฤฑr.
Grafen: Son derece saฤlamdฤฑr, รงelikten 20 kat daha dayanฤฑklฤฑdฤฑr. Kalฤฑnlฤฑฤฤฑ sadece bir karbon atomu olmasฤฑna raฤmen, grafenin yapฤฑsฤฑ gรผรงlรผ kristal kafesinden ve her bir C-C baฤฤฑnฤฑn uzunluฤunun iki katฤฑna eลdeฤer bir gรผce sahip olmasฤฑndan kaynaklanmaktadฤฑr.
4.3Termal ฤฐletkenlik
Grafit: ฤฐyi termal iletkenlik, bu nedenle รถrneฤin pasif soฤutmada yaygฤฑn kullanฤฑm gรถrmektedir.
Grafen: Olaฤanรผstรผ termal iletkenlik. Termal enerji iรงin en iyi iletkenlerden biridir, bu nedenle elektrikli bileลenlerin soฤutulmasฤฑ iรงin iyi bir seรงimdir.
Uygulamalar
Grafit
Kurลun kalemler: Kurลun kalemler "kurลun" olarak grafit kullanฤฑr, รงรผnkรผ รงok fazla bulaลmaz veya lekelenmez, bir yรผzeyi kolayca iลaretler ve gerektiฤinde siler. Grafit bir tabaka halinde tabakalardan oluลur, bu nedenle รงok az basฤฑnรงla yazabilir ve kaฤฤฑt รผzerinde iz bฤฑrakabilirler.
Yaฤlayฤฑcฤฑlar: Kaygan olduฤundan, makineler arasฤฑndaki sรผrtรผnmeyi รถnlemek iรงin yaฤlayฤฑcฤฑlara dahil edilir. Grafit katmanlarฤฑ kaygan olduฤundan, birbirleri รผzerinde kolayca kaymalarฤฑnฤฑ saฤlar ve parรงalarฤฑn hareket nedeniyle aลฤฑnmasฤฑnฤฑ azaltan saฤlam bir bariyer oluลturur.
Bataryalar: Grafitin, bir lityum-iyon pil anodunda iki temel iลlevi yerine getirebilen iรงsel bir element olduฤu da bulunmuลtur; verimli enerji depolama ile stabilite. Bu katmanlฤฑ yapฤฑ, lityum iyonlarฤฑnฤฑn ลarj/deลarj dรถngรผleri sฤฑrasฤฑnda kolayca iรงeri ve dฤฑลarฤฑ akmasฤฑnฤฑ saฤlar.
รelik รผretimi: รelik รผretimi sฤฑrasฤฑnda, yรผksek ฤฑsฤฑ seviyelerine dayanmasฤฑ nedeniyle genellikle refrakter malzeme olarak uygulanฤฑr. Bunu yapmak iรงin, izolasyon Astarlar Dรถkรผmhanelerde ve kaplama fฤฑrฤฑnlarฤฑnda yรผksek kaliteli รงelik รผretimi iรงin mutlak bir gereklilik olan sabit sฤฑcaklฤฑk korunmalฤฑdฤฑr.
Grafen
Elektronik: Grafen mรผkemmel bir elektrik iletkeni olduฤundan, Berkeley Lab ve UC San Diego'daki iki yeni deneyin รถnerdiฤi bir olasฤฑlฤฑk, bilgisayar รงiplerinde silikon yerine kullanฤฑlmasฤฑ olabilir - daha soฤuk รงalฤฑลan ancak (ideal olarak) hesaplama baลฤฑna daha az enerji tรผketen daha hฤฑzlฤฑ cihazlara izin verir. Yรผksek elektron hareketliliฤi, onu gelecekteki bilgi iลlem teknolojilerinde ihtiyaรง duyulan hฤฑzlฤฑ geรงiล hฤฑzฤฑ iรงin ideal hale getiriyor.
Tฤฑbbi Cihazlar: Biyouyumluluk ve hassas grapheme, onu biyosensรถrler, ilaรง daฤฤฑtฤฑm sistemi ve doku mรผhendisliฤi vb. iรงin ideal hale getirir. Bu toksik olmama ve biyolojik sistemlerle uyumluluk, onu tฤฑbbi teลhis veya terapรถtik tedavilerde kullanฤฑm iรงin cazip hale getirir.
Enerji Depolama: Sรผperkapasitรถrler ve geliลmiล bataryalar, daha yรผksek enerji depolama ile daha hฤฑzlฤฑ ลarj sรผresi saฤlamak iรงin gelecekte grafen kullanabilir. Yรผksek yรผzey alanฤฑ ve iletkenliฤi sayesinde enerji depolama cihazlarฤฑnฤฑn performansฤฑ artฤฑrฤฑlarak uzun รถmรผrlรผ olmalarฤฑ saฤlanabilir.
Kompozit Malzemeler: Grafen, metaller ve plastikler gibi diฤer malzemelerle birleลtirilerek daha hafif, hatta daha gรผรงlรผ veya elektriksel olarak iletken hale getirilebilir. Bu grafen takviyeli kompozitlerin potansiyel uygulamalarฤฑ aฤฤฑrlฤฑฤฤฑ azaltmak, yakฤฑt verimliliฤini artฤฑrmak ve genel ablasyon performansฤฑnฤฑ iyileลtirmektir.
Grafit ve Grafen: Maliyet
Grafit: Dรผลรผk
Bolluk: Grafit, dรผnya รงapฤฑnda รงฤฑkarฤฑlan yaygฤฑn, doฤal formda ucuz bir ลekilde mevcuttur, kolaylฤฑkla bulunabilen ve uygun maliyetli bir mineraldir.
รretim Maliyetleri: Dรผลรผk รผretim ve iลleme maliyetleri nedeniyle grafit birรงok endรผstriyel uygulamada da kullanฤฑma uygundur.
Grafen: Yรผksek
รretim Zorluklarฤฑ: Grafen รผretmek grafit รผretmekten รงok daha zordur. Tek katmanlฤฑ h-BN artฤฑk ฤฑslak yรถntemler kullanฤฑlarak hazฤฑrlanabilse de, kimyasal buhar biriktirme (CVD) ve eksfoliyasyon teknikleri gibi mevcut รผretim yaklaลฤฑmlarฤฑ. Maliyetli olmaya devam ediyor ve bรผyรผk รถlรงekli รผretim iรงin kolayca รถlรงeklendirilemiyor.
Fiyat Eฤilimleri: Grafen fiyatlarฤฑndaki dรผลรผล eฤilimine raฤmen, bu malzemenin maliyeti grafitten รงok daha yรผksektir. ลu anda grafen รผretmenin daha uygun maliyetli yollarฤฑnฤฑ yaratmak iรงin รงalฤฑลmalar yรผrรผtรผlmektedir, bรถylece malzeme ticari olarak uygulanabilir hale gelecektir.
Sonuรง
Grafit ve grafen, birbirlerine benzer bazฤฑ benzersiz รถzellikleri paylaลฤฑr ve bu da onu รถnemli bir malzeme grubu haline getirir. Bu nedenle grafeni karbonun evrimindeki son adฤฑm olarak deฤerlendirebiliriz. Grafit onlarca yฤฑldฤฑr endรผstrilere hizmet etmiลtir, ancak Grafen, birรงok kiลinin farklฤฑ sektรถrlerde birรงok alanฤฑ altรผst edebilecek gerรงek oyun deฤiลtirici olduฤuna inandฤฑฤฤฑ ลeydir. Eฤer insanlar mevcut araลtฤฑrmalar sayesinde grafeni daha ucuz ve basit bir ลekilde รผretebilirse, diฤer dรผnyalara ait bu malzemenin kral olduฤu bir dรผnya aslฤฑnda รงok da uzak olmayabilir. ฤฐster grafitin pragmatizmine saygฤฑ duyun, ister grafenin ลu anki potansiyeli sizi baลtan รงฤฑkarsฤฑn. Her ikisi de teknoloji ve endรผstride ilerlerken birlikte รงalฤฑลmak zorunda kalacaktฤฑr.
TR 
EN 
RU 
FR 
DE 
KO 
UK 
JA 
PT 
CEB 
AZ 
BN 
VI 
ES 
ES_ES 
ID 
IT 
ES_AR 
HI 
AR 
KK 
EL 
ZH 
FA 
NL