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江畔秋枫

铁虫 (初入文坛)

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[交流] 逆天的炭材料------第四代碳材料已有3人参与

有人说，21世纪是“超碳时代”。炭材料是主要以煤、石油或它们的加工产物等有机物质作为主要原料经过一系列加工处理过程得到的一种非金属材料，其主要成分是碳。金刚石、石墨、咔宾、石墨烯、碳纳米管、炭/炭复合材料都属于炭材料。

（1）富勒烯
      富勒烯（Fullerene)是一种碳的同素异形体。任何由碳一种元素组成，以球状，椭圆状，或管状结构存在的物质，都可以被叫做富勒烯。富勒烯与石墨结构类似，但石墨的结构中只有六元环，而富勒烯中可能存在五元环。
性能：具有线性和非线性光学特性，碱金属富勒烯超导性等
应用领域：非线性光学器件、光导体、超导材料、护肤品、有机太阳能电池、催化剂、抗癌药物、CVD金刚石膜、高强度碳纤维、高能轰击粒子。
（2）碳纳米管
      碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约0.34nm，直径一般为2-20 nm。
   性能：高电导率、高热导率、高弹性模量、高抗拉强度等
   应用领域：纳米复合材料、新能源，传感器，超级电容器，场发射管
（3）石墨烯
   石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。
性能：非同寻常的导电性能、极低的电阻率极低和极快的电子迁移的速度、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性
应用领域：光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、航天、军工、复合材料、生物医药等领域
（4）碳气凝胶
   2013年，浙江大学的科学家们研制出了一种超轻材料，这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅每立方厘米0.16毫克，是空气密度的六分之一，也是迄今为止世界上最轻的材料。
性能：高弹性、强吸附
应用领域：海水淡化、相变储能保温材料、催化载体、吸音材料以及高效复合材料
（5）碳包覆纳米金属颗粒
      碳包覆纳米金属颗粒（CEMNP）又称碳包覆纳米金属晶，是一种新型的碳/金属纳米复合材料，其中数层石墨片层紧密围绕纳米金属颗粒有序排列，形成类洋葱结构，纳米金属粒子则处于洋葱的核心。
性能：可避免环境对纳米金属材料的影响；可提高某些金属与生物体之间的相容性
应用领域：磁记录材料、锂离子二次电池负极材料、电波屏蔽材料、氧化还原催化剂、核废料处理材料、精细陶瓷材料和抗菌材料