非石墨碳英文解释翻译、非石墨碳的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 agraphitic carbon

分词翻译：

非的英语翻译：

blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【计】 negate; NOT; not that
【医】 non-

石墨碳的英语翻译：

【电】 graphic electrode

专业解析

非石墨碳（Non-graphitic carbon）指除结晶石墨外所有碳的同素异形体或形态，其原子排列缺乏石墨特有的长程有序层状结构。这类碳材料通常呈现短程有序或完全无序的微观结构，具有区别于石墨的物理化学性质。以下是详细解释：

一、术语定义与核心特征

根据国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）的定义，非石墨碳泛指未达到石墨化程度的碳材料，其碳原子键合方式包含sp²（类石墨烯）和sp³（类金刚石）杂化混合态，导致结构无序性。主要特征包括：

微观结构无序：碳原子层排列不规则，层间距大于石墨的0.335 nm（如无定形碳层间距约0.34–0.38 nm）。
缺陷密度高：存在晶界、空位、杂原子掺杂等缺陷，影响导电性与化学活性。
热力学亚稳态：在高温下可部分转化为石墨，但需特定条件（如2800°C以上热处理）。

二、主要类型与实例

非石墨碳涵盖多种材料形态，常见类别包括：

无定形碳（Amorphous Carbon）
如炭黑、活性炭，由微小石墨微晶随机堆叠构成，含大量孔隙结构。例：活性炭比表面积可达3000 m²/g，用于吸附剂。

硬碳（Hard Carbon）
高分子前驱体（如酚醛树脂）热解生成，具有交联的类石墨微域结构，是钠离子电池负极材料。

碳纤维（Carbon Fiber）
聚丙烯腈（PAN）基碳纤维含大量乱层结构（Turbostratic carbon），拉伸强度优于石墨。

富勒烯与碳纳米管（Fullerenes & CNTs）
虽具对称性，但因其非平面结构被归类为非石墨碳（IUPAC, 1995）。

三、与石墨碳的关键区别

特性	非石墨碳	石墨碳
结构有序度	短程有序，长程无序	长程层状有序（ABAB堆叠）
导电性	较低（因缺陷散射）	高（面内导电性优异）
制备温度	通常<2500°C	>2500°C石墨化处理
典型应用	电池负极、吸附剂、复合材料	电极、导热材料、润滑剂

四、应用领域

非石墨碳凭借其可调控的孔隙和表面化学性质，广泛应用于：

电化学储能：硬碳作为钠/钾离子电池负极（比容量≈300 mAh/g）。
环境工程：活性炭用于水处理（吸附重金属/有机物）。
生物医学：纳米多孔碳载体用于药物缓释系统（Nat. Mater., 2009）。

权威参考来源：

IUPAC术语定义（Pure and Applied Chemistry, 1995）
材料科学经典教材《Carbon Materials Science》
美国国家标准与技术研究院（NIST）碳材料数据库
《Advanced Energy Materials》期刊综述（硬碳研究）
中国科学院《新型碳材料》期刊

网络扩展解释

以下是关于“非石墨碳”的详细解释：

定义与分类

非石墨碳指不经过2500℃以上高温石墨化处理的碳材料，分为两类：

易石墨化碳（软碳）：具有较低晶体结构和较高缺陷密度的非晶碳材料，在高温下可转化为石墨结构。
难石墨化碳（硬碳）：即使高温处理后仍难以形成石墨结构，例如树脂热解碳、有机聚合物热解碳等。

特性与用途

硬碳因结构无序且缺陷多，常用于电池负极材料（如钠离子电池），具有较高的储锂/钠容量和循环稳定性。
软碳常用于电极材料前驱体或导电添加剂，其可石墨化特性使其在特定高温处理后导电性显著提升。

优缺点（以硬碳为例）

优点：结构稳定性高、比容量大、充放电性能优异。
缺点：导电性较差（需与其他材料复合）、成本较高、制备工艺复杂。

补充说明

碳元素（C）是这类材料的基础，广泛存在于煤、石油及有机化合物中，而非石墨碳的微观结构差异决定了其物理化学性质及工业应用方向。