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玻璃碳與傳統碳的對決：它究竟有何不同之處？
玻璃碳，通常稱為玻璃狀碳或玻璃質碳，是一種非石墨化的碳材料，結合了玻璃和陶瓷的特性及石墨的特性。它所擁有的最重要的特性包括高熱穩定性、高熱導電性、硬度（7摩氏硬度）、低密度、低電阻、低摩擦、極強的抗化學腐蝕性，及對氣體和液體的密封性。玻璃碳被廣泛應用於電化學領域的電極材料、高溫坩堝和某些假肢裝置的組件中，它可以加工成不同的形狀、尺寸和構件。
玻璃碳的出現不僅改變了許多產業的材料應用，還推動了科學研究的進步。
歷史背景
玻璃碳的首次觀察可追溯到1950年代中期，時任Carborundum公司的材料科學家Bernard Redfern在英國曼徹斯特的實驗室首先發現了這種材料。他在將陶瓷樣品放入爐中的過程中發現，固定陶瓷樣品的Sellotape在惰性氣體環境下加熱後，轉變為一種奇特的結構，保存了其原始形狀。最終，Redfern搜索到了能模擬鑽石結構的聚合物基質，並發現了一種在無需催化劑的情況下能固化的樹脂，最終形成玻璃碳。
材料與結構
玻璃碳的結構長期以來都是辯論的主題。研究表明，玻璃碳是完全由sp2鍵合原子組成，並且展示出與富勒烯相關的結構。其斷裂特徵為圓環形，這與無定形碳有明顯不同。
「玻璃狀碳的結構無法被描述為無定形碳，因為它由二維結構單元組成，且不會出現「懸空」鍵。」
電化學性質
在水溶液中，玻璃碳電極（GCE）被認為是一種對酸化氫離子還原反應的惰性電極。這使得它在各種電化學應用中扮演著至關重要的角色，尤其是在傳感器和其他電子元件的開發中。
物理性質與應用
由於玻璃碳的特定表面取向，它被廣泛應用於電極材料的製作，尤其是化學修飾電極。同時，玻璃質碳和碳纖維複合材料因其生物相容性、穩定性及簡單的製造技術而廣泛應用於牙科植入物和心臟瓣膜。
「玻璃碳的物理性能包括高溫抵抗、硬度以及低摩擦。」
結論
玻璃碳作為一種新興的碳材料，無疑在許多領域引發了興趣，特別是當它對於工業和科學的潛在應用日益受到重視。與傳統碳材料相比，玻璃碳以其獨特的性質為許多技術創新提供了新的選擇，這不禁讓人思考，未來玻璃碳會如何進一步改變我們的生活與工作方式？
