非石墨碳英文解釋翻譯、非石墨碳的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 agraphitic carbon

分詞翻譯：

非的英語翻譯：

blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【計】 negate; NOT; not that
【醫】 non-

石墨碳的英語翻譯：

【電】 graphic electrode

專業解析

非石墨碳（Non-graphitic carbon）指除結晶石墨外所有碳的同素異形體或形态，其原子排列缺乏石墨特有的長程有序層狀結構。這類碳材料通常呈現短程有序或完全無序的微觀結構，具有區别于石墨的物理化學性質。以下是詳細解釋：

一、術語定義與核心特征

根據國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）的定義，非石墨碳泛指未達到石墨化程度的碳材料，其碳原子鍵合方式包含sp²（類石墨烯）和sp³（類金剛石）雜化混合态，導緻結構無序性。主要特征包括：

微觀結構無序：碳原子層排列不規則，層間距大于石墨的0.335 nm（如無定形碳層間距約0.34–0.38 nm）。
缺陷密度高：存在晶界、空位、雜原子摻雜等缺陷，影響導電性與化學活性。
熱力學亞穩态：在高溫下可部分轉化為石墨，但需特定條件（如2800°C以上熱處理）。

二、主要類型與實例

非石墨碳涵蓋多種材料形态，常見類别包括：

無定形碳（Amorphous Carbon）
如炭黑、活性炭，由微小石墨微晶隨機堆疊構成，含大量孔隙結構。例：活性炭比表面積可達3000 m²/g，用于吸附劑。

硬碳（Hard Carbon）
高分子前驅體（如酚醛樹脂）熱解生成，具有交聯的類石墨微域結構，是鈉離子電池負極材料。

碳纖維（Carbon Fiber）
聚丙烯腈（PAN）基碳纖維含大量亂層結構（Turbostratic carbon），拉伸強度優于石墨。

富勒烯與碳納米管（Fullerenes & CNTs）
雖具對稱性，但因其非平面結構被歸類為非石墨碳（IUPAC, 1995）。

三、與石墨碳的關鍵區别

特性	非石墨碳	石墨碳
結構有序度	短程有序，長程無序	長程層狀有序（ABAB堆疊）
導電性	較低（因缺陷散射）	高（面内導電性優異）
制備溫度	通常<2500°C	>2500°C石墨化處理
典型應用	電池負極、吸附劑、複合材料	電極、導熱材料、潤滑劑

四、應用領域

非石墨碳憑借其可調控的孔隙和表面化學性質，廣泛應用于：

電化學儲能：硬碳作為鈉/鉀離子電池負極（比容量≈300 mAh/g）。
環境工程：活性炭用于水處理（吸附重金屬/有機物）。
生物醫學：納米多孔碳載體用于藥物緩釋系統（Nat. Mater., 2009）。

權威參考來源：

IUPAC術語定義（Pure and Applied Chemistry, 1995）
材料科學經典教材《Carbon Materials Science》
美國國家标準與技術研究院（NIST）碳材料數據庫
《Advanced Energy Materials》期刊綜述（硬碳研究）
中國科學院《新型碳材料》期刊

網絡擴展解釋

以下是關于“非石墨碳”的詳細解釋：

定義與分類

非石墨碳指不經過2500℃以上高溫石墨化處理的碳材料，分為兩類：

易石墨化碳（軟碳）：具有較低晶體結構和較高缺陷密度的非晶碳材料，在高溫下可轉化為石墨結構。
難石墨化碳（硬碳）：即使高溫處理後仍難以形成石墨結構，例如樹脂熱解碳、有機聚合物熱解碳等。

特性與用途

硬碳因結構無序且缺陷多，常用于電池負極材料（如鈉離子電池），具有較高的儲锂/鈉容量和循環穩定性。
軟碳常用于電極材料前驅體或導電添加劑，其可石墨化特性使其在特定高溫處理後導電性顯著提升。

優缺點（以硬碳為例）

優點：結構穩定性高、比容量大、充放電性能優異。
缺點：導電性較差（需與其他材料複合）、成本較高、制備工藝複雜。

補充說明

碳元素（C）是這類材料的基礎，廣泛存在于煤、石油及有機化合物中，而非石墨碳的微觀結構差異決定了其物理化學性質及工業應用方向。