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玻璃碳与传统碳的对决：它究竟有何不同之处？
玻璃碳，通常称为玻璃状碳或玻璃质碳，是一种非石墨化的碳材料，结合了玻璃和陶瓷的特性及石墨的特性。它所拥有的最重要的特性包括高热稳定性、高热导电性、硬度（7摩氏硬度）、低密度、低电阻、低摩擦、极强的抗化学腐蚀性，及对气体和液体的密封性。玻璃碳被广泛应用于电化学领域的电极材料、高温坩埚和某些假肢装置的组件中，它可以加工成不同的形状、尺寸和构件。
玻璃碳的出现不仅改变了许多产业的材料应用，还推动了科学研究的进步。
历史背景
玻璃碳的首次观察可追溯到1950年代中期，时任Carborundum公司的材料科学家Bernard Redfern在英国曼彻斯特的实验室首先发现了这种材料。他在将陶瓷样品放入炉中的过程中发现，固定陶瓷样品的Sellotape在惰性气体环境下加热后，转变为一种奇特的结构，保存了其原始形状。最终，Redfern搜索到了能模拟钻石结构的聚合物基质，并发现了一种在无需催化剂的情况下能固化的树脂，最终形成玻璃碳。
材料与结构
玻璃碳的结构长期以来都是辩论的主题。研究表明，玻璃碳是完全由sp2键合原子组成，并且展示出与富勒烯相关的结构。其断裂特征为圆环形，这与无定形碳有明显不同。
「玻璃状碳的结构无法被描述为无定形碳，因为它由二维结构单元组成，且不会出现「悬空」键。 」
电化学性质
在水溶液中，玻璃碳电极（GCE）被认为是一种对酸化氢离子还原反应的惰性电极。这使得它在各种电化学应用中扮演着至关重要的角色，尤其是在传感器和其他电子元件的开发中。
物理性质与应用
由于玻璃碳的特定表面取向，它被广泛应用于电极材料的制作，尤其是化学修饰电极。同时，玻璃质碳和碳纤维复合材料因其生物相容性、稳定性及简单的制造技术而广泛应用于牙科植入物和心脏瓣膜。
「玻璃碳的物理性能包括高温抵抗、硬度以及低摩擦。」
结论
玻璃碳作为一种新兴的碳材料，无疑在许多领域引发了兴趣，特别是当它对于工业和科学的潜在应用日益受到重视。与传统碳材料相比，玻璃碳以其独特的性质为许多技术创新提供了新的选择，这不禁让人思考，未来玻璃碳会如何进一步改变我们的生活与工作方式？
