碳是天然界中最罕见的元素之一，它险些囊括了地球上统统物资所具备的性质，如最硬-最软、绝缘体-半导体-超导体、绝热-超导热、吸光-全透光等。此中，sp2杂化的材料是碳材料家眷中的首要成员，罕见的有石墨、碳纳米管、石墨烯、富勒烯以及无序的玻璃碳等。

石墨立方体（左下）与玻璃碳样本

前方几种众人都特别懂得了，今上帝要聊聊玻璃碳。查阅质料得悉，玻璃碳（glassycarbon，简称玻碳）是聚集了玻璃和陶瓷的属性的非石墨化碳。与晶态的石墨相悖，它是一种无定形的、近%sp2杂化的碳材料，其是由会合有机物先驱体，比方酚醛树脂、糠醇树脂等，在惰性气体氛围下高温烧结而成的。因其通体呈黑色，表面润滑好似玻璃，故将其称为玻璃碳。

自年科学家初度合成出玻璃碳以来，对于玻璃碳的构造与性质的研讨延续是碳材料周围热议的话题。玻璃碳也许分为两类，I型和II型玻璃碳。I型玻璃碳是会合有机物在温度低于°C前提下烧结孕育的，其内部首要由取向无序的弯曲石墨烯碎片孕育；II型玻璃碳是在更高的温度（~°C）下烧结而成的，其是由纳米法式自组装的富勒烯状类球体构造堆垛孕育的无序多层石墨烯三维矩阵（下列图所示）。

玻璃碳构造示用意（左）与高分辩电镜相片（右）

近来的研讨发觉II型玻璃相较于I型有更高的收缩系数，这与其内部自组装的富勒烯状类球体构造有严重相干。除掉轻微的若干构型的差异，I型和II型玻璃碳本来实质上都是由无序的弯曲石墨烯孕育的矩阵。玻璃碳的运用

玻璃碳具备浩大精良的机能，囊括低密度、高硬度、高强度、高不浸透性（气体和液体）、高热稳性和化学平静性等，这也使得玻璃碳在产业、化工、电子等周围有着普遍的运用。

01高温运用

玻璃碳在高达°C的惰性气体或真地面具备较高的耐高温性，并且与统统其余陶瓷和金属高温材料不同，玻璃碳的强度会跟着温度的抬高而增多，最高可达K，并且不会脆化，具备极高的抗热震性，因而短时候的加热和冷却时候都是没有题目的。别的，玻璃碳还具备低品质，低吸热和低热膨胀，因而险些实用于统统高温运用，榜样代表有高温计维护管，装料系统和高温炉的零件等。

02化学运用

由于玻璃碳具备很高的耐腐化性，因而特别实用于化学解析。与用铂，金和其余耐腐化金属，非凡陶瓷和氟塑料制成的老例熟练室做战比拟，采取玻璃碳创造的做战具备下列好处：耐统统湿分解剂、无回忆效应（不受把持的元素吸赞成解吸）、解析样本无混浊、耐酸和碱熔体、无孔玻璃状表面。

03牙科技能

牙科技能中常运用玻璃碳融化坩埚来融化贵金属和钛合金，具备下列上风：高导热率、运用寿命比石墨坩埚更长、贵金属熔体无附出力、耐热攻击、实用于统统贵金属和钛合金、用于感觉加热锻造离心术、在金属熔体上孕育维护氛围、无需熔盐等。

运用玻璃碳融化坩埚，也许收缩加热和融化时候，且融化单位的电加热线圈也许在比保守陶瓷容器低的温度下运转，因而不光节减了屡屡锻造所需的时候，还伸长了坩埚的寿命。其余，它的不潮湿性也消除了材料损失的题目。

04半导体类

玻璃碳具备高纯度、极高的耐腐化性，不孕育颗粒、导电性和杰出的机器机能，因而是半导体临盆的巴望材料，以它为原材料制成的坩埚和舟皿可用于经过Bridgman或Czochralsky办法对半导体组件举行地域融化，砷化镓合成以及单晶成长。除此以外，玻璃碳还可做为于离子注入系统的零件和等离子蚀刻系统的电极，高X射线透射率的特点也使得玻碳晶片可被用做X射线掩模的基材。

质料根源：

高压下石墨与玻璃碳构造动弹研讨，董家君。

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