玻碳或玻璃碳是一種非石墨化的碳，它同時(shí)具有石墨的玻璃和陶瓷性能。碳有很多種形式。我們所熟悉的碳是金剛石，是石墨，這也是兩種性質(zhì)截然不同的形式。與石墨不同，玻碳具有與富勒烯相關(guān)的微觀結(jié)構(gòu)，使其具有各種獨(dú)特的材料性能。
玻碳是完全無定形，沒有結(jié)晶度的材料。x射線衍射只顯示出“非晶態(tài)暈”。當(dāng)玻璃碳斷裂時(shí)，它表現(xiàn)出玻璃材料的特征斷口。正是由于玻碳的一系列特性，使其制成多種形狀的器件，成為了研究和生產(chǎn)領(lǐng)域的新型材料。
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主要特性 |
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u 耐高溫在惰性氣體或真空高達(dá)3000°C |
u 高耐腐蝕性 |
u 高純度 |
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u 對(duì)氣體和液體不滲透，無開放孔隙 |
u 不被熔體潤濕 |
u 高硬度和強(qiáng)度 |
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u 物理和化學(xué)性質(zhì)的各向同性 |
u 表面質(zhì)量高，無顆粒產(chǎn)生 |
u 低的熱膨脹 |
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u 非常好的抗熱震性能 |
u 低密度 |
u 良好的導(dǎo)電性 |
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u 生物相容性 |
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典型應(yīng)用
* 高溫技術(shù)和研究
玻碳SIGRADUR®耐高溫在惰性氣體或真空高達(dá)3000°C。不像所有其他陶瓷和金屬高溫材料，玻璃碳的強(qiáng)度增加，溫度上升到2700k。玻碳在2700k時(shí)的強(qiáng)度是室溫的兩倍。與陶瓷和金屬材料相比，玻碳在高溫下也不脆化。同時(shí)，與大多數(shù)陶瓷和金屬材料相比，玻碳具有極高的抗熱沖擊性能；
* 化學(xué)分析和化學(xué)反應(yīng)
與由鉑、金和其他耐腐蝕金屬、特殊陶瓷和氟塑料制成的傳統(tǒng)設(shè)備相比，玻璃碳的抗所有濕分解劑，無記憶效應(yīng)(元素不受控制的吸附和解吸)，分析樣品無污染，耐酸堿融化，無孔的玻璃表面等特點(diǎn)，適合化學(xué)分析；
* 牙科技術(shù)
玻璃碳坩堝消除了陶瓷坩堝導(dǎo)熱系數(shù)低、貴重金屬熔體附著力大、需要熔鹽等缺點(diǎn)。使用玻璃碳坩堝熔化，可使加熱和熔化時(shí)間減少。同時(shí)熔體在不潤濕坩堝壁，可自由地流出，從而得到的鑄件外觀均勻、整齊；
* 半導(dǎo)體
高純度、高耐腐蝕性、無顆粒產(chǎn)生、導(dǎo)電性和良好的機(jī)械性能使玻碳成為半導(dǎo)體生產(chǎn)的理想材料。玻碳坩堝和容器用于半導(dǎo)體元件的區(qū)域熔化，砷化鎵的合成，以及布里奇曼法或切克拉斯基法生長單晶。
* 醫(yī)療技術(shù)
良好的機(jī)械性能在低密度，高純度和生物相容性，高X射線透過率使玻碳在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景；
* 冶金，超純材料
耐高溫和非常高的表面質(zhì)量，不受外來元素污染，由于硬度和耐磨性，在熔化物質(zhì)中沒有碳?xì)埩簟２粫?huì)形成碳化物的金屬熔體對(duì)玻璃碳坩堝沒有潤濕作用；
* x射線技術(shù)
由于碳的原子序數(shù)低，x射線的透明度高。這對(duì)許多應(yīng)用都有好處，例如用于同步加速器光束線的x射線窗口或用于x射線光刻的掩模。
* 玻璃工業(yè)
不受熔融玻璃潤濕。由于堅(jiān)硬光滑的表面，玻碳不會(huì)像其他碳材料那樣產(chǎn)生任何會(huì)造成污染的顆粒。表面光滑，導(dǎo)熱系數(shù)低，熱膨脹小。
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