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无定形碳【无定形碳】无定形碳又称为过渡态碳，是碳的同素异形体中的一大类 。无定形碳即指那些石墨化晶化程度很低，近似非晶形态（或无固定形状和周期性的结构规律）的碳材料，如炭黑等 。在炭素材料学历史上，曾与石墨、金刚石并立，被认为是碳元素三种存在状态之一 。
基本介绍中文名：无定形碳
外文名：amorphous carbon
定义：碳氢原子比大于10
别称：过渡态碳
特徵无定形碳共同特点(1)C/H原子比大于10；(2)X光衍射图中的反射线模糊不清，从总体上看是非晶态的 。但这类炭质材料，不像非晶金属那样形成完全杂乱无序的原子凝集体，即呈现所谓完全无定形 。碳的价电子最易取能量低的sp2杂化轨道(见碳原子杂化轨道)，形成六角碳网平面，即使在惰性气体中把金刚石加热到1800℃，金刚石也会转化为石墨 。
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无定形碳中还含有直径极小的(<30nm)二维石墨层面或三维石墨微晶，在微晶边缘上存在大量不规则的键 。呋哺树脂经缓慢炭化製得的玻璃炭，除含有大量的sp2碳外，还含有不少的sp3碳 。用低温化学气相沉积法製得的金刚石薄膜，虽然其中碳原子以sp3键合为主，但也有少量碳原子以sp2方式互相键合 。总之不能用单一的结构模式来表征这一大类物质，用炭质材料或过渡态碳来表述比较合适 。碳的同素异形体sp3杂化金刚石-蓝丝黛尔石sp2杂化石墨-石墨烯-富勒烯-玻璃碳sp杂化直链乙炔碳其他c1-c2-c4-c8相关蜡石-活性炭种类介绍一般指木炭、焦炭、骨炭、糖炭、活性炭和炭黑等 。除骨炭含碳在10%左右以外，其余主要成分都是单质碳 。煤炭是天然存在的无定形碳，其中含有一些由碳、氢、氮等组成的化合物 。所谓无定形碳，并不是指这些物质存在的形状，而是指其内部结构 。实际上它们的内部结构并不是真正的无定形体，而是具有和石墨一样结构的晶体，只是由碳原子六角形环状平面形成的层状结构零乱且不规则，晶体形成有缺陷，而且晶粒微小，含有少量杂质 。大部分无定形碳是石墨层型结构的分子碎片大致相互平行地，无规则地堆积在一起，可简称为乱层结构 。层间或碎片之间用金刚石结构的四面体成键方式的碳原子键连起来，这种四面体的碳原子所占的比例多，则比较坚硬，如焦碳和玻璃态碳等 。纳米碳管和葱头形颗粒等结构可从球碳的结构出发来理解 。多孔黑色的块粒或粉末状碳 。常见的有木炭、焦炭、炭黑、骨炭等 。为微晶状碳，晶粒很小，由碳原子六角形环所构成的层为不规则堆积 。高温下与氧、金属氧化物作用生成碳的氧化物 。与硫和金属作用生成碳化物 。性质和用途基本性质无定形碳顾名思义没有特定形状和周期性结构的规律，但它内部原子的排列可从三种晶态碳的单质结构来理解 。
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炭黑无定形碳中石墨层的大小，因製造不同工业用途的品种和工艺而异，例如，用作橡胶填充剂的炭黑及作吸附剂用的活性炭等，它们的主体是石墨乱层结构的颗粒 。粒径约为几个纳米，层间距离接近石墨晶体中的数值，约为0.34nm，碳纤维中的石墨层呈捲曲状，沿纤维轴方向延伸，煤的结构很複杂，由于生成的条件不同，石墨化程度不同，氢、氧、氮等的含量差异很大，结构的差异也很大 。无定形碳与少量砂子和氧化铁催化剂混合, 在约3500℃的电炉中加热，使产生的碳蒸气凝聚，可得人造石墨 。基本用途炭黑：黑色粉末，一般用于黑色颜料、製作墨汁、油墨及作橡胶的耐磨增强剂等 。焦炭：浅灰色、多孔坚硬固体，一般用于冶鍊金属以及生产水煤气 。