紊碳（chaoite）是指碳的一種同素異形體。1968年在德國里斯隕石坑的石墨片麻岩中發現，是最先發現的一種炔碳；外觀呈銀白色，又稱為白碳（white carbon）；晶胞中所含碳原子數超過一百（石墨晶胞只含4個原子），晶胞中原子的排布乍看起來顯得紊亂，所以最初命名為紊碳。作為一種晶體，碳原子在晶胞內的排列，實際上當然十分規整有序，並不紊亂。
基本介紹
- 中文名：紊碳
- 外文名：chaoite
- 學科：冶金工程
- 領域：能源
- 範圍：冶煉
- 釋義：指碳的一種同素異形體
簡介,存在及生成,晶體結構與性能,
簡介
紊碳（chaoite）是指碳的一種同素異形體。1968年在德國里斯隕石坑的石墨片麻岩中發現，是最先發現的一種炔碳；外觀呈銀白色，又稱為白碳（white carbon）；晶胞中所含碳原子數超過一百（石墨晶胞只含4個原子），晶胞中原子的排布乍看起來顯得紊亂，所以最初命名為紊碳。作為一種晶體，碳原子在晶胞內的排列，實際上當然十分規整有序，並不紊亂。
存在及生成
在石墨片麻岩中與石墨共生，呈極細的白色條帶，與石墨條帶平行交織在一起（圖1）。頻寬3-15μm。在很多隕石坑中都有發現。隕石撞擊地面產生激波，激波誘發的極高溫度使坑內有機物質碳化並蒸發，由此產生的氣態碳分子，冷凝結晶成為紊碳。在很多天然石墨中也發現少量紊碳，用雷射照射或電阻加熱，把熱解石墨或多晶石墨加熱到2700-3000K，約半分鐘，用液氮猝熄，生成的紊碳附著在石墨表面，成為石墨表面的一層銀白色鍍膜。電爐煉鋼中石墨電極尖端上附著著的白色物質，其中也含紊碳。用雷射聚焦照射金剛石的（111）面，碳蒸氣及液碳微滴驟冷凝結，甚至炭黑在常溫下，在空氣中用雷射聚焦照射等等，都可產生紊碳。
圖1晶體結構與性能
紊碳晶體具有六方結構。晶胞參數：ao=0.8489nm，co=1.4078nm，晶胞含碳原子數Z=144，晶胞體積V=0.976m3，晶胞密度d=2.94g/cm3。晶胞由含有12個碳原子的疊烯鏈，平行於C軸而構成。紊碳是疊烯型炔碳的一種。微晶聚結成片狀或樹枝狀（圖2）。單晶透明，具有雙折射能力。多晶的反射色，由於很多晶面的散射，呈銀白色或亮灰色。晶體密度很大也很硬，硬度比B4C（維氏硬度37.8GPa）還大。
紊碳晶體能經受75eV高能電子束的轟擊，表明晶體很穩定。紊碳在高溫下也十分穩定，在空氣中500℃下也難以氧化，轉化為氧化物的速率遠低於石墨，利用這個性質可以把與之共存的石墨去掉，得到濃縮的、甚至純淨的紊碳。
圖2