多边形碳同素异形体：结构设计、性能模拟与应用展望.docx

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2025-04-25 发布于上海
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多边形碳同素异形体：结构设计、性能模拟与应用展望

一、引言

1.1研究背景与意义

碳元素，作为自然界中最具多样性和独特性质的元素之一，以其丰富的同素异形体展现出令人瞩目的物理和化学特性。从硬度极高、晶莹剔透的金刚石，到质地柔软、具有良好导电性的石墨，再到富勒烯、碳纳米管和石墨烯等新型碳材料，碳的同素异形体在材料科学、能源、电子学、生物医学等众多领域发挥着关键作用，推动了技术的革新与发展。在材料科学领域，碳同素异形体独特的物理和化学性质使其成为制备高性能材料的理想选择。如碳纤维，凭借其高强度、低密度的特性，在航空航天领域中用于制造飞行器的结构部件，显著减轻重量并提升性能；碳素涂层则利用碳材料的