玻璃態碳

簡介

玻璃態碳是一種外表像黑色玻璃、性質特殊的無定形碳素材料。由於它密度小、強度高、透氣性低及化學穩定性好等特點，引起人們的重視。玻璃態碳可以用糠醛樹脂為原料，經固化、碳化及高溫處理而製成。

結構

由X射線衍射、電子衍射、及電子顯微鏡等方法研究表明，玻璃態碳結構形式處於石墨和金剛石之間，即其中既包含以sp3雜化軌道按四面體向成鍵的碳原子，也包含以(sp2+p)軌道按平面三角形成鍵的碳原子。隨著處理溫度的增加，按四面體方式成鍵的碳原子減少，石墨微晶區增加。玻璃態碳是由石墨微晶相、無定形或玻璃狀的微晶基體以及微細的、封閉的微孔所組成。在玻璃態碳中，微晶相呈螺旋條帶狀，並互相纏結，微孔封閉而不相通，分布在玻璃體基體和微晶之間，並不透氣。由於微孔的存在，玻璃態碳密度低，約1.5g∕cm3。

套用

玻璃態碳的硬度與一般陶瓷相似，可用金剛石或碳化矽工具切割拋光，有較好的高溫機械性能。玻璃態碳是一種很好的導電材料，電阻率約為0.004Ω·cm，略高於石墨。導熱係數略低於石墨。玻璃態碳是化學惰性材料，能耐各種強酸和強鹼的腐蝕，在空氣中抗氧化性能優於一般石墨，可在空氣中空氣中使用到970K。玻璃態碳表面光滑，比表面積小，電極電位穩定，不吸附，不污染，是一種理想的固體電極材料。