Каков Allotropes Углерода?
У углерода, из-за его уникальных свойств образования химической связи, есть самый устойчивый allotropes любого элемента. Некоторые allotropes углерода, такого как графит и алмаз, происходят естественно; другие, такие как buckyballs и nanotubes, должны быть произведены в лаборатории. Распространенность углерода и многосторонность делают это одним из наиболее изученных материалов в исследовании нанотехнологии, и у его allotropes есть в широких пределах из полезных свойств, таких как высокопрочная сила и высокая температура плавления.
Аморфный углерод и графит - два наиболее распространенных allotropes, и они составляют большинство естественных углеродистых составов, таких как уголь и сажа. У аморфного углерода нет никакой специфической кристаллической структуры, как большинство стекол. Углеродистые атомы в графите устроены слоями; у каждого слоя есть прочные связи, скрепляющие это, но слои не сцепляются сильно, и они могут легко стираться друг друга. Чистый пиролитический графит, где слои все устроены в том же самом самолете, является чрезвычайно прочным, теплоустойчивым материалом, используемым в высоком напряжении, высокотемпературной окружающей среде. Графитовое электричество поведений и может использоваться в качестве замедлителя для ядерных реакторов.
У алмаза, другой естественный углерод allotrope, есть твердая, взаимосвязанная кристаллическая структура. Алмаз - одно из самых трудных веществ, известных, и используется в промышленности, чтобы размолоть и сократить материалы. Прозрачность и долговечность алмаза делают, это чрезвычайно ценило как драгоценный камень, и ювелирный бизнес превратил алмазную горную промышленность в многомиллиардную промышленность. Алмаз может быть произведен искусственно от другого allotropes, но это требует, чтобы чрезвычайно высокие температуры и давления формировались.
Другой, более экзотические allotropes включают buckyballs, nanotubes и углерод nanofoam. Они являются синтетическими, и обычно только находятся в лаборатории. Buckyballs закрыты, шарообразные сетки углеродистых атомов, которые формируют взаимосвязанные пятиугольники и шестиугольники. Углерод nanotubes совместно использует ту же самую структуру как графит, но вместо того, чтобы иметь стек слоев, nanotube обертывает вокруг и связи с собой, формируя длинный цилиндр. У углерода nanotubes есть очень высокопрочная сила, делая их привлекательный как новые строительные материалы, хотя они не почти как прочный при сжатии.