玻璃碳英文解釋翻譯、玻璃碳的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 glassy carbon; vitreous carbon

分詞翻譯：

玻璃的英語翻譯：

glass; putty
【化】 glass
【醫】 slass

碳的英語翻譯：

carbon
【化】 carbon
【醫】 C; carbon; carboneum

專業解析

玻璃碳（Glass-like Carbon），英文又稱Vitreous Carbon 或Glassy Carbon，是一種具有獨特結構和性能的非晶态碳素材料。其名稱源于其斷裂面呈現類似玻璃的貝殼狀斷口和光澤，但化學組成與結構本質上是碳。以下是其詳細解釋：

物理特性與結構特征：
- 外觀呈黑色，質地堅硬且脆，斷裂時具有典型的貝殼狀斷口和玻璃光澤（來源：《材料科學手冊》，張以河主編，化學工業出版社）。
- 結構上高度無序，主要由sp²雜化碳原子構成，包含大量封閉的微孔（通常小于1納米），這些孔隙互不連通，使其具有極低的氣體滲透性（來源：《碳材料導論》，劉洪波等編著，中南大學出版社）。
- 與傳統石墨不同，玻璃碳的石墨微晶尺寸極小（約幾納米），且排列高度紊亂，層間距較大（約0.34-0.35 nm），導緻其各向同性，無明顯的解理面（來源：同上）。
關鍵性能：
- 高化學惰性：對大多數酸、堿（除強氧化性酸如熱濃硝酸、鉻酸外）和有機溶劑具有優異的耐腐蝕性（來源：《電化學材料》，陳軍等主編，科學出版社）。
- 高純度與低滲透性：制備過程（如酚醛樹脂高溫熱解）可得到雜質含量極低的産品，且封閉的微孔結構使其幾乎不透氣和不透液（來源：《新型碳材料》，黃啟忠等著，中南大學出版社）。
- 優異的熱穩定性：在惰性氣氛中可耐受高溫（通常可達3000°C），熱膨脹系數低（來源：《材料科學手冊》）。
- 良好的導電性與導熱性：雖不如石墨，但仍具有相當的導電和導熱能力（來源：《碳材料導論》）。
- 高硬度與生物相容性：硬度高，耐磨性好；在生物醫學應用中表現出良好的生物相容性（來源：《生物醫學工程材料》，顧甯等主編，科學出版社）。
主要應用領域：
- 電化學：廣泛用作工作電極材料（玻碳電極，GCE），因其寬電位窗口、低背景電流、表面易更新和化學惰性，是伏安分析、電解合成的理想選擇（來源：《分析化學》，方禹之主編，華東理工大學出版社；《電化學方法原理和應用》，Bard, A.J. & Faulkner, L.R.）。
- 高溫與真空技術：用于坩埚、發熱體、熱場部件等，尤其適用于半導體單晶生長（來源：《新型碳材料》）。
- 生物醫學：用于制作人工心髒瓣膜、骨修複材料等植入體（來源：《生物醫學工程材料》）。
- 實驗室器皿：制作高純度要求的燒杯、蒸發皿等（來源：《實驗室玻璃儀器手冊》，國家标準化管理委員會相關标準 GB/T 15726-1995）。

玻璃碳是一種兼具玻璃的某些物理形态特征（如斷口、光澤）和碳的化學本質，并擁有高惰性、低滲透性、良好導電導熱性及生物相容性的特種碳材料，在電化學、高溫技術、生物醫學等領域具有不可替代的作用。

網絡擴展解釋

玻璃碳（Glassy Carbon，簡稱GC）是一種結合了玻璃和陶瓷特性的非石墨化碳材料，具有獨特的物理和化學性質。以下從定義、結構、特性及應用四方面詳細解釋：

一、定義與制備

玻璃碳由聚合有機物前驅體（如酚醛樹脂、呋喃樹脂等）在惰性氣體或真空環境中高溫燒結（通常超過1200℃）制成。其名稱來源于表面光滑如玻璃且通體呈黑色的外觀特征。

二、結構特性

無定形結構：與石墨的層狀晶體結構不同，玻璃碳為無定形碳，主要由sp²雜化碳原子構成，微晶尺寸極小且呈亂層排列。
特殊微觀結構：包含無序的卷曲石墨烯碎片（I型）或富勒烯狀類球體堆垛結構（II型），形成三維納米級矩陣。
緻密性：表面無氣孔，内部僅有少量封閉微孔，具有高不滲透性。

三、核心性能

極端耐受性
- 耐高溫：惰性環境中可承受3000℃高溫，強度隨溫度升高而增加。
- 耐腐蝕：抵抗強酸（如濃硫酸、濃硝酸）和強堿侵蝕。
物理特性
- 高硬度：接近陶瓷或金剛石。
- 低密度：約1.5 g/cm³，兼具輕量化與高強度。
- 導電性：電阻率約4兆歐·厘米，導熱系數略低于石墨。

四、主要應用領域

電化學領域：作為電極材料，用于分析儀器和電化學反應裝置。
高溫工業：熔融金屬處理、半導體制造中的耐高溫部件。
生物醫療：因生物相容性優異，用于植入器械。
實驗室設備：化學腐蝕性環境中的器皿及溫度計保護管。

補充說明

需注意區分“玻璃碳”與提到的“碳玻璃”（夾層複合材料），二者屬于不同材料類别。更多技術細節可參考材料科學專業文獻或、5、12等來源。