33-无机非金属材料的结构和组成材料科学基础课件.pptx

1、3-3 无机非金属材料的结构和组成无机非金属材料的结构和组成Composition & Structure of Inorganic-nonmetalic Materials3-3无机非金属材料的结构和组成无机非金属材料的结构和组成Composition & Structure of Inorganic-nonmetalic Materials3-3-1 组成和结合键组成和结合键1. 组成组成 广义：除有机物、金属和金属合金以外。广义：除有机物、金属和金属合金以外。 常见的陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料四大类常见的陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料四大类 组分组分：硅酸盐类，氧化物类，氮化物、碳化物等：硅

2、酸盐类，氧化物类，氮化物、碳化物等2. 结合键结合键 bonding type 离子键：离子键：正负离子、键强度高、紧密堆积、无正负离子、键强度高、紧密堆积、无 方向性，方向性， 金属氧化物如氧化镁、氧化铝金属氧化物如氧化镁、氧化铝 共价键：共价键：共用电子对、有方向性，如金钢石共用电子对、有方向性，如金钢石 混合键混合键（离子、共价）：在种类繁多的无机矿物（离子、共价）：在种类繁多的无机矿物中，混合键的存在及键合的多样性是其显著的特征。中，混合键的存在及键合的多样性是其显著的特征。混合键（即晶体结构中既存在共价键，又混合键（即晶体结构中既存在共价键，又存在离子键，甚至存在范德华键）：存在离子

3、键，甚至存在范德华键）：如：白云母如：白云母KAl2AlSi3O10(OH,F)2: 层片内为共层片内为共价键合，层间由价键合，层间由K离子键合，其键合形式为离子键合，其键合形式为典型的离子共价混合键；典型的离子共价混合键； 在滑石结构中，层片内为共价键合及包含在滑石结构中，层片内为共价键合及包含OH-、二价正离子和三价正离子的离子键合，、二价正离子和三价正离子的离子键合，层间却为范德华键，其键合形式为典型的离子层间却为范德华键，其键合形式为典型的离子共价范德华混合键。共价范德华混合键。3-3-2无机非金属材料中的无机非金属材料中的简单晶体结构简单晶体结构 Simple Crystalline

4、 Structure 属于无机非金属材料范畴的物质种类繁多，形式各异。属于无机非金属材料范畴的物质种类繁多，形式各异。 从其结构中基本粒子间的键合来讲，包含了从其结构中基本粒子间的键合来讲，包含了离子键、共价离子键、共价键、氢键和范德华键；键、氢键和范德华键； 从其晶体结构中基本粒子的空间排布来看，则涉及到晶体从其晶体结构中基本粒子的空间排布来看，则涉及到晶体结构中结构中所有所有7个晶系个晶系（立方晶系、四方晶系、正交晶系、三（立方晶系、四方晶系、正交晶系、三方晶系、六方晶系、单斜晶系及三斜晶系）。方晶系、六方晶系、单斜晶系及三斜晶系）。 此外，在构成无机非金属材料的众多物质中，除少数单质此外

5、，在构成无机非金属材料的众多物质中，除少数单质外，外，绝大多数无机化合物由两种或两种以上的元素组成绝大多数无机化合物由两种或两种以上的元素组成。 因此，在无机非金属材料的晶体结构中，除涉及晶体结构因此，在无机非金属材料的晶体结构中，除涉及晶体结构的的7个基本晶系外，还包括不同质点空间点阵的相互嵌合，个基本晶系外，还包括不同质点空间点阵的相互嵌合，这将使无机非金属材料的晶体结构趋于复杂化。这将使无机非金属材料的晶体结构趋于复杂化。AXAmXpAmBnXp1. 单晶硅单晶硅 单晶硅属于立方晶系，单晶硅属于立方晶系，为 典 型 的 共 价 晶 体为 典 型 的 共 价 晶 体（原子晶体）。（原子晶体

6、）。 硅 的 外 层 电 子硅 的 外 层 电 子（3s23p2）发生）发生sp3杂杂化，分别与化，分别与4个最邻个最邻近的硅原子以共价键近的硅原子以共价键相键合，故其配位数相键合，故其配位数为为4，在空间形成立，在空间形成立方结构。方结构。几种几种典型晶体典型晶体结构结构单晶硅的单位晶胞单晶硅的单位晶胞2. 氯化钠与氯化铯氯化钠与氯化铯 AX-TYPE氯化钠晶体与氯化铯晶体均属于立方晶系，均为典氯化钠晶体与氯化铯晶体均属于立方晶系，均为典型的离子晶体。型的离子晶体。 正负离子半径比正负离子半径比 配位数配位数 Na+/Cl- 0.524 6 呈正八面体配位呈正八面体配位 Cs+/Cl- 0.

7、933 8 呈立方体配位呈立方体配位 Figure 3.5Figure 3.6 3. 面心立方面心立方ZnS和六方和六方ZnS 极性共价键极性共价键 Zn-S，两者均属于共价晶体，两者均属于共价晶体 面心立方面心立方ZnS S 配位数配位数4、位于面心立方点上、位于面心立方点上 Zn 配位数配位数4、位于四面体间隙中、位于四面体间隙中 AX-TYPE 六方六方ZnS由一套简单六方的S原子格子和一套简单六方的Zn原子格子，在a、b轴上重合，c轴上错位5/8穿插配置而成。 4. 钙钛矿钙钛矿晶体晶体 CaTiO3 标准钙钛矿晶体结构属于标准钙钛矿晶体结构属于立方晶系，立方晶系，单位晶胞包含一个分子

8、单单位晶胞包含一个分子单位，其中：位，其中： Ca2+ 立方体顶角立方体顶角 配位数配位数12 （与（与O2-相键合）相键合） O2- 面心面心 配位数配位数6（分别与（分别与4个个Ca2和和2个个Ti4相键合）相键合） Ti4+ 体心体心 配位数配位数6（与（与O2-相键合）相键合） CaTiO3晶体的单位晶胞 在无机非金属矿物中，有许多物质的结构与钙钛矿结在无机非金属矿物中，有许多物质的结构与钙钛矿结构非常相似，统称为构非常相似，统称为钙钛矿型晶体结构钙钛矿型晶体结构，组成通式为，组成通式为ABO3。 其中，其中，A为与为与Ca2相近的大阳离子，如相近的大阳离子，如Ba2、Cd2、Y3+及

9、及La3等，称为等，称为A位离子位离子；B为与为与Ti4相近的小阳相近的小阳离子，如离子，如Fe3、Al3、Mn4及及Zr4等，称为等，称为B位离子位离子。A位离子和位离子和B位离子的电价总和应等于位离子的电价总和应等于6。 值得一提的是，在值得一提的是，在A位或位或B位发生离子的取代后，将形位发生离子的取代后，将形成一系列的钙钛矿结构晶体，如成一系列的钙钛矿结构晶体，如BaTiO3等，等， BaTiO3及以此为基础形成的钛酸钡基固溶体，是压电材料以及以此为基础形成的钛酸钡基固溶体，是压电材料以及温敏开关材料的基础。及温敏开关材料的基础。无机功能材料无机功能材料5尖晶石尖晶石型晶体型晶体(Mg

10、Al2O4，通式为：通式为：AB2O4 ) O2- 面心立方密堆面心立方密堆 立方晶系立方晶系 A2+ 填充在四面体间隙填充在四面体间隙 B3+ 填充在八面体间隙填充在八面体间隙 单位晶胞单位晶胞包含包含8个分子，即个分子，即A8B16O32，尖晶石晶胞可看作由尖晶石晶胞可看作由8个小块拼合而成，每个小块中的氧离子点阵为一个标个小块拼合而成，每个小块中的氧离子点阵为一个标准的面心立方密堆，其中共棱小块的结构相同而共面小块结构不同，分别准的面心立方密堆，其中共棱小块的结构相同而共面小块结构不同，分别标记为标记为A块和块和B块，单位晶胞中块，单位晶胞中A块和块和B块各占块各占4块，如图所示。块，如

11、图所示。 A块块中中 A2+填充四面体间隙共填充四面体间隙共2个、个、 单位晶胞中单位晶胞中A2为为 4*2=8个个 B块块中中 B3+填充八面体间隙共填充八面体间隙共4个、个、 单位晶胞中单位晶胞中B3为为 4*4=16个个A2+和和B3按此规律进行填充所形成的晶体结构称为按此规律进行填充所形成的晶体结构称为正尖晶石结构正尖晶石结构。反尖晶石反尖晶石 B (AB) O4 Al (MgAl) O4 若单位晶胞若单位晶胞4个个A块中块中A2占据的占据的8个四面体空隙被个四面体空隙被8个个B3填充，而另外填充，而另外8个个B3+与与8个个A2填充到填充到16个八个八面体空隙中，则形成面体空隙中，则

12、形成反尖晶石型反尖晶石型晶体结构。晶体结构。 尖晶石型晶体是无机矿物中一个非常重要的种类，在陶尖晶石型晶体是无机矿物中一个非常重要的种类，在陶瓷的相组成中经常出现尖晶石相，对陶瓷的机械性能和电瓷的相组成中经常出现尖晶石相，对陶瓷的机械性能和电性能、磁性能具有较大的影响。性能、磁性能具有较大的影响。3-3-3 硅酸盐晶体硅酸盐晶体结构结构 Silicate Crystalline Structures 结构基础结构基础 SiO44-四面体四面体，Si4+ 中心，中心，O2- 顶。顶。 硅极易与氧形成牢固的键合，与氧结合后，成为硅氧烷聚合硅极易与氧形成牢固的键合，与氧结合后，成为硅氧烷聚合物和硅酸

13、盐矿物的基础。物和硅酸盐矿物的基础。 由于氧的电负性大于硅，所以由于氧的电负性大于硅，所以SiO键具有极性，电子偏向键具有极性，电子偏向氧原子，故氧原子，故Si原子上产生正电荷。原子上产生正电荷。 两个邻近四面体之间通常两个邻近四面体之间通常共顶共顶相连，相连，偶尔共棱，从不共面。偶尔共棱，从不共面。 Silicon-Oxygen Tetrahedron 硅酸盐是含氧盐矿物中品种最多的一类硅酸盐是含氧盐矿物中品种最多的一类矿物，根据硅氧四面体与相邻硅氧四面矿物，根据硅氧四面体与相邻硅氧四面体共顶情况，衍变成不同结构的络阴离体共顶情况，衍变成不同结构的络阴离子团，在空间排列而形成子团，在空间排列

14、而形成岛状结构、环岛状结构、环状结构、链状结构、层状结构和架状结状结构、链状结构、层状结构和架状结构构5个亚类的硅酸盐结构形式。个亚类的硅酸盐结构形式。孤岛状结构孤岛状结构：硅氧四面体间不共顶，相互不联接而各自孤立存在，此时络阴：硅氧四面体间不共顶，相互不联接而各自孤立存在，此时络阴离子团以离子团以 SiO4 4- 形式存在。形式存在。联岛状结构：联岛状结构：两个硅氧四面体共用一顶，则形成联岛状结构，此时络阴离子两个硅氧四面体共用一顶，则形成联岛状结构，此时络阴离子团以团以 Si2O7 6- 形式存在。形式存在。 在这类结构中，由于是以离子键相联接，键合力强且在各个方向相差不在这类结构中，由于

15、是以离子键相联接，键合力强且在各个方向相差不大，因此这类物质表现出较高的硬度，结构稳定且没有明显的解理。大，因此这类物质表现出较高的硬度，结构稳定且没有明显的解理。 如镁橄榄石就是一种高度稳定的硅酸盐矿物。如镁橄榄石就是一种高度稳定的硅酸盐矿物。 孤岛状结构 SiO4 4- 联岛状结构 Si2O7 6- 环状环状：硅氧四面体共用两顶，在空间不断延伸形成环状。：硅氧四面体共用两顶，在空间不断延伸形成环状。 典型的环状结构可分为三节环和六节环，其络阴离子团典型的环状结构可分为三节环和六节环，其络阴离子团分别为分别为 Si3O9 6-和和 Si6O18 12-。环状结构的络阴离子团依环状结构的络阴离

16、子团依靠引入的阳离子进行联系而得到环状结构硅酸盐。靠引入的阳离子进行联系而得到环状结构硅酸盐。 如蓝锥石和绿柱石分别为典型的三节环状和六节环状结构。如蓝锥石和绿柱石分别为典型的三节环状和六节环状结构。 链状链状 单链单链 硅氧四面体共用两顶，并在一维方向无限延伸，其络阴离子硅氧四面体共用两顶，并在一维方向无限延伸，其络阴离子团为团为 1 Si2O6 4- 双链双链 在两个相邻联接的硅氧四面体中，其中一个四面体有两个顶在两个相邻联接的硅氧四面体中，其中一个四面体有两个顶角被共用，而另一个四面体有角被共用，而另一个四面体有3个顶角被共用，称为平均共用两个个顶角被共用，称为平均共用两个半顶角，并在一

17、维方向无限延伸，其络阴离子团为半顶角，并在一维方向无限延伸，其络阴离子团为1 Si4O11 6-单链和双链：单链和双链：链间均是依赖引入的阳离子来维系，链上是键合很强链间均是依赖引入的阳离子来维系，链上是键合很强的极性共价键，链间是离子键。相对而言，链上的键合较强而链间的极性共价键，链间是离子键。相对而言，链上的键合较强而链间键合较弱。因此，链状结构硅酸盐在不同方向的性质是不同的，受键合较弱。因此，链状结构硅酸盐在不同方向的性质是不同的，受外力作用时解理易在链间发生，并且解离面间有一定的角度。外力作用时解理易在链间发生，并且解离面间有一定的角度。层状层状： 硅氧四面体中有硅氧四面体中有3个顶角

18、氧分别与其他四面体共个顶角氧分别与其他四面体共用，得到二维方向无限延伸的硅氧负离子片，用用，得到二维方向无限延伸的硅氧负离子片，用 2 Si2O5 2- 表示。表示。负离子片内是键合较强的极性共价负离子片内是键合较强的极性共价键，而负离子片间可通过结构中引入的阳离子以离子键，而负离子片间可通过结构中引入的阳离子以离子键相联接，也可依靠负离子片间的范德华键相联接而键相联接，也可依靠负离子片间的范德华键相联接而形成层状结构硅酸盐。形成层状结构硅酸盐。硅氧层间不同的键合形式将会对层状结构硅酸盐的性质硅氧层间不同的键合形式将会对层状结构硅酸盐的性质产生非常大的影响。产生非常大的影响。例如：例如：1）白

19、云母结构中，负离子片间）白云母结构中，负离子片间由由K离子结合，层内及层间均为离子结合，层内及层间均为较强的化学键合，因而解理难以较强的化学键合，因而解理难以进行；进行；2）滑石结构中层间依靠范德华）滑石结构中层间依靠范德华键结合，层内键合强而层间键合键结合，层内键合强而层间键合弱，易沿层间发生解理。弱，易沿层间发生解理。 固体润滑剂固体润滑剂架状架状: 硅氧四面体的所有四个顶角氧均分别与其他硅硅氧四面体的所有四个顶角氧均分别与其他硅氧四面体共用，则在三维空间形成规则的架状网络，通氧四面体共用，则在三维空间形成规则的架状网络，通常将其表示为常将其表示为 3 SiO2 ，这即为纯晶态二氧化硅的晶

20、体这即为纯晶态二氧化硅的晶体结构。结构。 架状结构硅酸盐晶体的架状结构硅酸盐晶体的SiO4中，常有一定数量的中，常有一定数量的Si原原子被子被Al原子置换，原子置换，这种置换现象只能在两种原子半径这种置换现象只能在两种原子半径相差不大时才能发生，置换的结果不影响晶体的结构相差不大时才能发生，置换的结果不影响晶体的结构状况，状况，称为称为同晶置换同晶置换。 进行同晶置换后的晶体，由于进行同晶置换后的晶体，由于Al原子与原子与Si原子价键的原子价键的差异，使得一些氧原子产生不饱和的键合轨道，晶体差异，使得一些氧原子产生不饱和的键合轨道，晶体结构达不到电中性。为满足晶体结构的静电价规则，结构达不到电

21、中性。为满足晶体结构的静电价规则，必须引入碱金属或其他电正性的原子存在于架状结构必须引入碱金属或其他电正性的原子存在于架状结构的间隙中，其电子进入尚未饱和的氧原子轨道，使整的间隙中，其电子进入尚未饱和的氧原子轨道，使整个晶体达到电中性。个晶体达到电中性。3-3-4无机非金属材料的无机非金属材料的非晶体结构非晶体结构 Noncrystalline Structure-Amorphous 1. 无机玻璃无机玻璃的组织结构组织结构 Texture 主要成份主要成份：SiO2、Na2O、K2O、CaO、MgO、Al2O3。 键合形式键合形式：离子键、共价键，及其混合键。 慢冷 结晶 急冷(粘度大) 无

22、定形（玻璃结构），无规网络 networkSilica Crystal Silica Glass 2. 凝胶及胶凝材料凝胶及胶凝材料 (1) 凝胶的特性凝胶的特性 凝胶凝胶Gel：是指胶体质点在一定的条件下相互联接所形成的空是指胶体质点在一定的条件下相互联接所形成的空间网状结构，其网状结构的间隙填充满分散介质（液体或气间网状结构，其网状结构的间隙填充满分散介质（液体或气体）。体）。 凝胶与溶胶的不同：凝胶与溶胶的不同：溶胶中的胶体质点是独立的运动单位，溶胶中的胶体质点是独立的运动单位，可以自由运动而具有良好的流动性；凝胶的分散相质点相互可以自由运动而具有良好的流动性；凝胶的分散相质点相互联接，

23、在整个体系内形成结构，不仅失去流动性，而且显示联接，在整个体系内形成结构，不仅失去流动性，而且显示出固体的性质，具有一定的弹性、强度、屈服值等。出固体的性质，具有一定的弹性、强度、屈服值等。 凝胶与真正的固体也不同：凝胶与真正的固体也不同：它由分散相及分散介质两相构成，它由分散相及分散介质两相构成，其结构强度有限，改变条件往往能使结构破坏。其结构强度有限，改变条件往往能使结构破坏。 (2) 凝胶的结构凝胶的结构 凝胶内部呈现三维网状结构，凝胶内部呈现三维网状结构，可分为四种类型：可分为四种类型：（a）球形质点相互联接形成）球形质点相互联接形成一定的线性排列；一定的线性排列； （b）板状或棒状质

24、点搭接成）板状或棒状质点搭接成网状结构；网状结构；（c）线性大分子构成的网架）线性大分子构成的网架中部分长链有序排列成微晶区；中部分长链有序排列成微晶区；（d）线性大分子间通过化学）线性大分子间通过化学桥键而形成网状结构。桥键而形成网状结构。 （3）胶凝材料胶凝材料 凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚硬固凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚硬固体，并能胶结其他物料，具有一定机械强度的体，并能胶结其他物料，具有一定机械强度的物质，统称为物质，统称为胶凝材料胶凝材料，又称为，又称为胶结材料胶结材料。 胶凝材料可分为有机和无机两大类。胶凝材料可分为有机和无机两大类。无机胶凝无机胶凝材料按照其硬化条

25、件又能分为水硬性胶凝材料材料按照其硬化条件又能分为水硬性胶凝材料和气硬性胶凝材料。和气硬性胶凝材料。水硬性胶凝材料水硬性胶凝材料在拌水后在拌水后能在空气中硬化，也可以在水中硬化，通常称能在空气中硬化，也可以在水中硬化，通常称为水泥，如硅酸盐水泥等；而为水泥，如硅酸盐水泥等；而气硬性胶凝材料气硬性胶凝材料不能在水中硬化，只能在气体介质中硬化，如不能在水中硬化，只能在气体介质中硬化，如石灰、石膏等。石灰、石膏等。3-3-6 碳化合物碳化合物及其结构及其结构 Carbon and its Polymorphic Compounds 1. 石墨石墨 Graphite 碳的同素异构体碳的同素异构体六方晶

26、体六方晶体粒晶几到几十微米粒晶几到几十微米 的片状结构。的片状结构。 结构示意图：结构示意图： 面内面内C-C 1.42埃，共价结合埃，共价结合 层间层间C-C 3.40埃，物理键合埃，物理键合 应用：润滑、导电。应用：润滑、导电。人造石墨：焦油胶粘剂，石油焦炭成型后，粘接，在人造石墨：焦油胶粘剂，石油焦炭成型后，粘接，在2000 C以上的高温下处理制成石墨。以上的高温下处理制成石墨。2. 炭黑炭黑 Carbon black炭黑炭黑烃类化合物经气相不完全燃烧或热解而生成的黑色粉烃类化合物经气相不完全燃烧或热解而生成的黑色粉末。其主成分为碳，并含有少量的氧、氢和硫等，含碳纯度末。其主成分为碳，并

27、含有少量的氧、氢和硫等，含碳纯度在在8399.5之间。之间。炭黑聚集体间有较大的空隙，因此炭黑具有较强的吸附能力。炭黑聚集体间有较大的空隙，因此炭黑具有较强的吸附能力。按用途分类：按用途分类：橡胶用炭黑：轮胎补强橡胶用炭黑：轮胎补强色素用炭黑：颜料和着色剂色素用炭黑：颜料和着色剂3 . 碳纤维碳纤维 Carbone Fiber 结构的基本单元为石墨层片结构的基本单元为石墨层片。乱层石墨微晶，微晶（头乱层石墨微晶，微晶（头-头）连接形成碳纤维。头）连接形成碳纤维。制备：制备： 原料：聚丙烯腈纤维原料：聚丙烯腈纤维 粘胶纤维粘胶纤维 沥青纤维沥青纤维 （主要）（主要） 空气中空气中 预氧化预氧化

28、200300 C 碳化（惰性气体）脱氢碳化（惰性气体）脱氢 石墨化石墨化碳纤维碳纤维 碳纤维的主要用途是与聚合物、陶瓷、金属及碳素等碳纤维的主要用途是与聚合物、陶瓷、金属及碳素等基体复合作为结构材料。基体复合作为结构材料。 4、金刚石金刚石：钻石，：钻石， Diamond碳同素异构体碳同素异构体，立方晶系，立方晶系晶胞中晶胞中8个碳原子，个碳原子，sp3杂化杂化 高硬度高硬度 物理性能天然金刚石硬 度，kgf/mm210000体积模量，Gpa440-590杨氏模量，Gpa1200热 导 率，W/cm.K (300K)20纵波声速，m/s18000密 度，g/cm33.6折 射 率 (590nm

29、)2.41透 光 性225nm25m电 阻 率，.cm1016 金刚石是自然界中硬度最高的物质，也是自然界中导热性最高金刚石是自然界中硬度最高的物质，也是自然界中导热性最高的物质，同时金刚石还具有优异的抗腐蚀性和耐气候性等特点。的物质，同时金刚石还具有优异的抗腐蚀性和耐气候性等特点。 5、C60：巴基球，富勒烯：巴基球，富勒烯，Fullerenes Rohlfing等人等人1984年发现，年发现， Kroto等人等人1996年获诺贝尔化学奖年获诺贝尔化学奖 碳同素异构体碳同素异构体60（或（或70）个碳原子组成的空心圆球，如同足球，）个碳原子组成的空心圆球，如同足球，12个正五边形碳环和个正五

30、边形碳环和20个六边形碳环构成个六边形碳环构成 的的32面体面体 正五边形的正五边形的C-C键长：键长：1.455埃埃 球的直径约球的直径约7.1-10 埃埃 C60的的C=C双键双键呈一定芳香性，呈一定芳香性，具有特殊的化具有特殊的化学活性，学活性，能进能进行亲核加成反行亲核加成反应生成各种衍应生成各种衍生物，如生物，如C60能能够进行加氢反够进行加氢反应，碱金属嵌应，碱金属嵌入反应，羟基入反应，羟基化反应等。化反应等。C60的球形分子结构，使其堆砌缝隙和空芯中可掺杂其他原子或的球形分子结构，使其堆砌缝隙和空芯中可掺杂其他原子或分子，从而表现出超导性、强磁性等特殊性质，分子，从而表现出超导性

31、、强磁性等特殊性质，如如Rb、Ce等等碱金属掺杂的碱金属掺杂的C60所具有的超导性已引起人们的关注。所具有的超导性已引起人们的关注。6、 碳纳米管：碳纳米管： 巴基管巴基管 Buck Tube 在结构上与巴基球在结构上与巴基球C60属于同一类，都是碳气化成单个的原子后属于同一类，都是碳气化成单个的原子后在真空或惰性气体中凝聚而自然形成的。在真空或惰性气体中凝聚而自然形成的。全部由碳六边形组成的无缝的中空管体，两端由半球形的富勒烯全部由碳六边形组成的无缝的中空管体，两端由半球形的富勒烯罩住，形成一维的管状分子。罩住，形成一维的管状分子。单层与多层（同轴套）单层与多层（同轴套） 直径，直径， 0.6（10个六边形围成）几十纳米个六边形围成）几十纳米长度，长度， 10 1000纳米纳米