碳同素異形體
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碳同素異形體指的是元素碳的同素異形體,即純碳元素所能構成的各種不同的分子結構。包括了:
- 不定形碳(amorphous carbon)
- 碳奈米泡沫(carbon nanofoam)(1997年發現)
- 碳奈米管(carbon nanotube)
- 鑽石(diamond)
- 富勒烯(fullerene)
- 石墨(graphite)
- 藍絲黛爾石(lonsdaleite)
- 蠟石(白碳;ceraphite)
碳同素異形體系統橫跨完全極端且十分不同的範圍。
以鑽石及石墨為例:
- 鑽石是人類已知最硬的礦石;石墨卻是最軟的礦石之一。
- 鑽石是終極的研磨劑;石墨卻是非常好的潤滑劑。
- 鑽石是一流的絕緣體;石墨卻是良導體。
- 鑽石通常是透明的;石墨卻是不透光的。
- 鑽石的結晶是立方晶系;石墨卻是六方晶系。
- 鑽石的價值昴貴;石墨卻是普通。
另以不定形碳及碳奈米管為例:
- 不定形碳是最容易合成的材料之一;碳奈米管卻需極端高昴的成本才能製得。
- 不定形碳是完全等方向(isotropic)擴展的材料;碳奈米管卻是衹有一個方向前後延伸的非等方向(anisotropic)材料。