Was sind die Allotrope von Kohlenstoff?

Kohlenstoff hat aufgrund seiner einzigartigen chemischen Bindungseigenschaften die stabilsten Allotrope eines beliebigen Elements.Einige Allotröpe von Kohlenstoff, wie Graphit und Diamant, treten natürlich auf;Andere, wie Nanoröhren, müssen im Labor hergestellt werden.Kohlenstoffhäufigkeit und Vielseitigkeit machen es zu einem der am häufigsten untersuchten Materialien in der Nanotechnologie -Forschung, und seine Allope haben eine breite Palette nützlicher Eigenschaften, wie z. B. hohe Zugfestigkeit und hohe Schmelzpunkte.Und sie bilden die Mehrheit der natürlichen Kohlenstoffverbindungen wie Kohle und Ruß.Amorpher Kohlenstoff hat keine bestimmte Kristallstruktur, wie die meisten Gläser.Die Kohlenstoffatome in Graphit sind in Schichten angeordnet;Jede Schicht hat starke Bindungen, die sie zusammenhalten, aber die Schichten verbinden sich nicht stark und können leicht voneinander abgerieben werden.Reine pyrolytische Graphit, bei der die Schichten in derselben Ebene alle angeordnet sind, ist ein extrem starkes, hitzebeständiges Material, das in Hochtemperaturumgebungen mit hoher Stress verwendet wird.Graphit leitet Elektrizität und kann als Moderator für Kernreaktoren verwendet werden.Diamond ist eine der härtesten bekannten Substanzen und wird in der Industrie zum Mahlen und Schneiden von Materialien verwendet.Die Transparenz und Haltbarkeit von Diamond macht es als Edelstein hoch geschätzt, und das Schmuckgeschäft hat den Diamantabbau in eine milliardenschwere Branche verwandelt.Diamant kann synthetisch aus anderen Allotrömen hergestellt werden, es erfordert jedoch extrem hohe Temperaturen und Drücke, um sich zu bilden.Diese treten natürlich in Ruß auf und wurden in mindestens einem Planetennebel gefunden, obwohl sie auch synthetisch erstellt werden können.Buckyballs sind geschlossen, kugelförmige Netzwerke von Kohlenstoffatomen, die ineinandergreifende Pentagone und Sechsecke bilden.Kohlenstoffnanoröhren teilen die gleiche Struktur wie Graphit, aber anstatt einen Schichtstapel zu haben, wickelt sich ein Nanoröhrchen um und verbindet sich mit sich selbst und bildet einen langen Zylinder.Kohlenstoffnanoröhren haben eine sehr hohe Zugfestigkeit, was sie als Neubaustoff attraktiv macht, obwohl sie unter Druck nicht annähernd so stark sind.