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第103章 折纸（第2页）

标签中，除了上述的性质，还有：

氢的三相点-259摄氏度，氧化态-1和+1，电负性2.2o（鲍林标度），第一电离能1312.okJmol，热导率o.18o5w（m·K）等。

“接着是氦，同样是深绿色的非金属元素。

原子序数为2，元素符号为He，相对原子质量4.oo3，外围电子层排布是1s2（上角标）……”

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“原子序数为6的非金属元素，碳，元素符号为c，相对原子质量12.o1，外围电子层排布是2s2（上角标）2

2（上角标）。”

我的脑海中浮现出了三个拇指大的空瓶子，都标着“c”。

但是名称分别是碳的同素异形体“金刚石”、“无定形碳”、“石墨烯”。

事实上，常被人提及的，应该是具有着两极化特性的“钻石”和“石墨”。

“钻石”其实是以天然矿物“金刚石”作为毛坯石，经过琢磨之后得到的成品石，而那些被精心雕琢并镶嵌在首饰上的则称为“钻石饰品”。

立方晶系的钻石，透明，硬度高、导热率高，是高绝缘体。

六方晶系的“石墨”，也就是我手里这根铅笔中笔芯的主要成分，则恰恰相反——呈不透明的黑色，柔软，是高导电、热绝缘体。

如果只需要“石墨”的话，我只需要取点笔芯，将其中的粘合剂（通常是黏土，或再混合其他的人工粘合剂）和油脂（用于油浸处理）分离出来即可。

可惜，并没有这个选项。

考虑片刻，我将桌子上另外一根铅笔的木制笔杆劈开，不得不说，人工机器人手臂的各种隐藏工具确实很方便，力度也比我亲自动手要大且精准。

我削掉内侧残留的铅芯和外侧的胶质外壳，将中间的天然木材丢进实验室真空高温炉，隔绝空气加强热后，冷却，得到“无定形碳”中的其中一种“木炭”。

当然，“无定形碳”还有煤炭、焦炭、活性炭、炭黑等其他形式，但无疑“木炭”的制备过程更加简单。

“金刚石？”

我看了看手里的铅笔，最初的人造钻石，是采用高温高压法（HPHT），将石墨置于高温高压的条件下，可以模拟地球深处天然钻石形成的过程，但是很难达到均匀纯净。

之后发展出的化学气相沉淀法（cVD），向减压舱内通入甲烷，在高温下用微波束轰击成碳的等离子体，冷却时从空中降落下来，逐层增生，凝聚成钻石。

两种方法都有一个前提，就是需要一颗天然钻石做“种子”。

考虑到半导体制备，也是采取化学气相沉淀法，而研究表明不同的前驱物和基底，会对制备的速率和质量产生一定的影响。

鉴于缺乏合适的基底作“种子”，我想到用同为立方晶系的“氯化钠（nacl）”，也就是食盐的主要成分，作为“母石”。

尝试使用化学气相沉淀法制备，但是氯化钠的熔点只有8o1℃，大概还没等甲烷达到等离子态就融化了。

因此，我将注意力转移到另一种物质“氧化锆”上，它存在三种稳定度同素异晶体：单斜相，立方相和四方相。

纯氧化锆的单斜相从室温到117o℃是稳定的，超过这一温度转变为四方相，然后在237o℃转变为立方相，直到268o℃发生融化。

因此，立方氧化锆也常被当作钻石以假乱真。

最终在反复地实验，调节温度、工作气压、气体流量等各种参数后，我终于用立方氧化锆作为“种子”，采用化学气相沉淀法，成功培育出了钻石。

至于“石墨烯”，当初它被发现时，采用的是简单粗暴的微机剥离法。

即，通过反复粘撕，一层一层地将石墨“扒皮”，直到剩下一层碳原子为止。

我的耐心大概在剥离的第3次就消耗殆尽了，所以我选择了超临界流体剥离法。

让高分散性和强渗透性的超临界流体进入片层结构石墨的层间隙中。

这个流体，我选用了超临界二氧化碳。

快速泄压时，超临界二氧化碳膨胀，将石墨层分开，就可以得到单层或少层的石墨烯。

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