玻璃碳英文解释翻译、玻璃碳的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 glassy carbon; vitreous carbon

分词翻译：

玻璃的英语翻译：

glass; putty
【化】 glass
【医】 slass

碳的英语翻译：

carbon
【化】 carbon
【医】 C; carbon; carboneum

专业解析

玻璃碳（Glass-like Carbon），英文又称Vitreous Carbon 或Glassy Carbon，是一种具有独特结构和性能的非晶态碳素材料。其名称源于其断裂面呈现类似玻璃的贝壳状断口和光泽，但化学组成与结构本质上是碳。以下是其详细解释：

物理特性与结构特征：
- 外观呈黑色，质地坚硬且脆，断裂时具有典型的贝壳状断口和玻璃光泽（来源：《材料科学手册》，张以河主编，化学工业出版社）。
- 结构上高度无序，主要由sp²杂化碳原子构成，包含大量封闭的微孔（通常小于1纳米），这些孔隙互不连通，使其具有极低的气体渗透性（来源：《碳材料导论》，刘洪波等编著，中南大学出版社）。
- 与传统石墨不同，玻璃碳的石墨微晶尺寸极小（约几纳米），且排列高度紊乱，层间距较大（约0.34-0.35 nm），导致其各向同性，无明显的解理面（来源：同上）。
关键性能：
- 高化学惰性：对大多数酸、碱（除强氧化性酸如热浓硝酸、铬酸外）和有机溶剂具有优异的耐腐蚀性（来源：《电化学材料》，陈军等主编，科学出版社）。
- 高纯度与低渗透性：制备过程（如酚醛树脂高温热解）可得到杂质含量极低的产品，且封闭的微孔结构使其几乎不透气和不透液（来源：《新型碳材料》，黄启忠等著，中南大学出版社）。
- 优异的热稳定性：在惰性气氛中可耐受高温（通常可达3000°C），热膨胀系数低（来源：《材料科学手册》）。
- 良好的导电性与导热性：虽不如石墨，但仍具有相当的导电和导热能力（来源：《碳材料导论》）。
- 高硬度与生物相容性：硬度高，耐磨性好；在生物医学应用中表现出良好的生物相容性（来源：《生物医学工程材料》，顾宁等主编，科学出版社）。
主要应用领域：
- 电化学：广泛用作工作电极材料（玻碳电极，GCE），因其宽电位窗口、低背景电流、表面易更新和化学惰性，是伏安分析、电解合成的理想选择（来源：《分析化学》，方禹之主编，华东理工大学出版社；《电化学方法原理和应用》，Bard, A.J. & Faulkner, L.R.）。
- 高温与真空技术：用于坩埚、发热体、热场部件等，尤其适用于半导体单晶生长（来源：《新型碳材料》）。
- 生物医学：用于制作人工心脏瓣膜、骨修复材料等植入体（来源：《生物医学工程材料》）。
- 实验室器皿：制作高纯度要求的烧杯、蒸发皿等（来源：《实验室玻璃仪器手册》，国家标准化管理委员会相关标准 GB/T 15726-1995）。

玻璃碳是一种兼具玻璃的某些物理形态特征（如断口、光泽）和碳的化学本质，并拥有高惰性、低渗透性、良好导电导热性及生物相容性的特种碳材料，在电化学、高温技术、生物医学等领域具有不可替代的作用。

网络扩展解释

玻璃碳（Glassy Carbon，简称GC）是一种结合了玻璃和陶瓷特性的非石墨化碳材料，具有独特的物理和化学性质。以下从定义、结构、特性及应用四方面详细解释：

一、定义与制备

玻璃碳由聚合有机物前驱体（如酚醛树脂、呋喃树脂等）在惰性气体或真空环境中高温烧结（通常超过1200℃）制成。其名称来源于表面光滑如玻璃且通体呈黑色的外观特征。

二、结构特性

无定形结构：与石墨的层状晶体结构不同，玻璃碳为无定形碳，主要由sp²杂化碳原子构成，微晶尺寸极小且呈乱层排列。
特殊微观结构：包含无序的卷曲石墨烯碎片（I型）或富勒烯状类球体堆垛结构（II型），形成三维纳米级矩阵。
致密性：表面无气孔，内部仅有少量封闭微孔，具有高不渗透性。

三、核心性能

极端耐受性
- 耐高温：惰性环境中可承受3000℃高温，强度随温度升高而增加。
- 耐腐蚀：抵抗强酸（如浓硫酸、浓硝酸）和强碱侵蚀。
物理特性
- 高硬度：接近陶瓷或金刚石。
- 低密度：约1.5 g/cm³，兼具轻量化与高强度。
- 导电性：电阻率约4兆欧·厘米，导热系数略低于石墨。

四、主要应用领域

电化学领域：作为电极材料，用于分析仪器和电化学反应装置。
高温工业：熔融金属处理、半导体制造中的耐高温部件。
生物医疗：因生物相容性优异，用于植入器械。
实验室设备：化学腐蚀性环境中的器皿及温度计保护管。

补充说明

需注意区分“玻璃碳”与提到的“碳玻璃”（夹层复合材料），二者属于不同材料类别。更多技术细节可参考材料科学专业文献或、5、12等来源。