비정질 탄소 유형, 특성 및 용도

그 비정질 탄소 분자 결함과 불규칙성으로 가득 찬 구조를 가진 동질 탄소입니다. 동소체라는 용어는 탄소 원자와 같은 단일 화학 원소가 다른 분자 구조를 형성한다는 사실을 의미한다. 어떤 결정체, 그리고 다른 것들은이 경우처럼 비정질이다..

무정형 탄소는 다이아몬드와 흑연을 특징으로하는 장거리 결정 구조가 결여되어있다. 즉, 솔리드의 영역을 서로 매우 가깝게 시각화하면 구조 패턴이 약간 일정하게 유지됩니다. 그들이 멀리있을 때, 그들의 차이는 분명해진다..

비정질 탄소의 특성 또는 물리적 및 화학적 특성 또한 흑연 및 다이아몬드의 특성 또는 물리적 특성과 다르다. 예를 들어, 우리는 유명한 숯, 나무 연소의 제품 (상단 이미지). 이것은 윤활유가 아니며 반짝이지도 않습니다..

본질적으로 여러 종류의 무정형 탄소가 있으며, 이러한 종류는 또한 종합적으로 얻을 수 있습니다. 카본 블랙, 활성탄, 그을음 및 숯은 다양한 형태의 비정질 탄소 중 하나입니다..

무정형 탄소는 발전 산업뿐 아니라 섬유 및 위생 산업에서도 중요한 용도로 사용됩니다.

색인

• 비정질 탄소의 종류
  • 1.1 원산지에 따라
  • 1.2 구조
  • 1.3 구성
• 2 속성
• 3 용도
  • 3.1 석탄
  • 3.2 활성탄
  • 3.3 카본 블랙
  • 3.4 비정질 탄소 필름
• 4 참고

무정형 탄소 유형

원산지, 구성 및 구조와 같은 분류 기준은 여러 가지가 있습니다. 후자는 sp 하이브리드 화가있는 탄소 간의 관계에 달려있다.² 및 sp³; 즉, 평면 또는 정사면체를 각각 정의하는 것들이다. 그러므로, 이러한 고형물의 무기 (광물 학적) 매트릭스는 매우 복잡해질 수 있습니다.

그것의 근원에 따르면

자연 기원의 무정형 탄소는 산화와 유기 화합물의 분해 형태의 산물이기 때문에 존재합니다. 이 유형의 탄소 중에는 그을음, 탄소 및 탄화물에서 유래하는 탄소가 있습니다.

합성 무정형 탄소는 음극 아크 증착 및 음극 스퍼터링 기술에 의해 생산됩니다. 합성 적으로, 다이아몬드 비정질 탄소 또는 비정질 탄소 필름도 제조된다..

구조

또한 무정형 탄소는 sp의 비율에 따라 3 가지 큰 유형으로 분류 될 수있다² 또는 sp³ 선물. 소위 원소 무정형 탄소 (aC), 수소화 비정질 탄소 (aC : H), 및 사면체 비정질 탄소 (ta-C)에 속하는 무정형 탄소가있다..

원소 무정형 탄소

흔히 aC 또는 a-C로 약칭되며 활성탄과 카본 블랙을 포함합니다. 이 그룹의 품종은 동물 및 식물성 물질의 불완전 연소에 의해 얻어진다. 즉, 그들은 화학 양 론적 산소 부족으로 연소한다..

그들은 sp 링크의 비율이 더 높습니다.² 그것의 분자 구조 또는 조직에서. 그들은 공간에서 다른 방향성을 가진 일련의 그룹화 된 평면으로 상상할 수있다. 전체적으로 이질성을 확립하는 사면체 탄소의 산물.

이들로부터 나노 복합 재료는 전자 응용 및 재료 개발로 합성되었습니다.

비정질 수소화 탄소

약어로 aC : H 또는 HAC. 그 중에서도 그을음, 연기, 역청으로 추출한 석탄 및 아스팔트가 있습니다. 그을음은 도시 또는 마을에 인접한 산에 화재가있을 때 쉽게 구별 할 수 있습니다. 도시 또는 마을에 검은 색의 깨지기 쉬운 검은 잎의 형태로 그것을 흘리는 기류에서 관찰됩니다.

그 이름에서 알 수 있듯이 수소를 포함하고 있지만 탄소 원자에 공유 결합되어 있으며 분자 유형 (H₂). 즉, C-H 링크가 있습니다. 수소가이 결합들 중 하나로부터 방출된다면, 짝이없는 전자를 가진 궤도가있을 것이다. 이 짝이없는 전자들 중 두 개가 서로 매우 가깝다면 상호 작용하여 소위 매달린 결합 (매달린 결합, 영문).

이러한 유형의 수소화 비정질 탄소 필름 또는 ta-C로 제조 된 것보다 낮은 경도의 코팅이 얻어진다.

4 면체 비정질 탄소

다이아몬드와 비슷한 탄소라고 불리는 ta-C로 줄임. 그것은 sp 하이브리드 화 된 링크의 높은 비율을 포함합니다³.

이 분류에는 비정질 사면체 구조를 갖는 무정형 탄소의 필름 또는 코팅이 포함됩니다. 그들은 수소가 부족하고 높은 경도를 가지고 있으며 많은 물리적 특성은 다이아몬드와 비슷합니다..

분자 적으로, 그것은 장 영역 구조 패턴을 갖지 않는 4 면체 탄소로 이루어져있다; 다이아몬드에서는 결정의 다른 영역에서 차수가 일정하게 유지됩니다. ta-C는 특정 순서 또는 특성 패턴을 결정에 제공 할 수 있지만 단거리.

구성

석탄은 검은 바위 지층으로 조직되어 있으며 황, 수소, 질소 및 산소와 같은 다른 원소를 함유하고있다. 여기에서 석탄, 이탄, 무연탄 및 갈탄과 같은 무정형 탄소가 발생합니다. 무연탄은 모두 탄소 조성이 가장 높은 것입니다.

등록 정보

진정한 무정형 탄소는 π 결합을 원자 간격과 편차 각의 편차와 함께 위치시킨다. 그것은 sp 하이브리드 링크가있다.² 및 sp³ 그 관계는 비정질 탄소의 유형에 따라 다양하다..

그것의 물리적 및 화학적 성질은 그것의 분자 조직 및 미세 구조와 관련되어있다..

일반적으로 높은 안정성과 높은 기계적 경도, 내열성 및 내마모성을 지니고 있습니다. 또한, 높은 광학 투명성, 낮은 마찰 계수 및 다양한 부식제에 대한 내성을 갖기 때문에 특성이 부여됩니다.

무정형 탄소는 조사 효과에 민감하며, 다른 특성들 중에서도 높은 전기 화학적 안정성 및 전기 전도성을 갖는다..

용도

각기 다른 유형의 비정질 탄소는 그 자체의 특성이나 특성을 가지고 있으며, 매우 특별한 용도.

석탄

석탄은 화석 연료이기 때문에 전기를 생산하는 데 사용되는 중요한 에너지 원입니다. 석탄 채광 산업의 환경 영향과 발전소에서의 사용은 오늘날 많은 논의되고 있습니다.

활성탄

음용수, 변색 용액에서 선택적으로 흡수 또는 여과 과정을 수행하고 황 가스를 흡수 할 수 있습니다..

카본 블랙

카본 블랙은 안료, 인쇄 잉크 및 다양한 페인트의 생산에 널리 사용됩니다. 이 탄소는 일반적으로 고무로 만든 제품의 강도와 내구성을 향상시킵니다.

타이어 나 타이어의 필러는 내마모성을 증가시키고 햇빛으로 인한 분해로부터 재료를 보호합니다..

비정질 탄소 필름

평면 스크린 및 마이크로 전자 장치의 다양한 종류의 비정질 탄소 필름 또는 코팅 기술의 사용이 증가하고 있습니다. sp 링크의 비율² 및 sp³ 비정질 탄소 필름이 다양한 밀도 및 경도의 광학 및 기계적 특성을 갖도록 만든다..

또한, 이들은 반사 방지 코팅, 방사선 방호 코팅, 기타 용도.

참고 문헌

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