uhlík a grafit

- 

5 

měrný elektr. odpor [106 

Ωm] 

10 

650 

5 

6000 

10 - 50 

 
 
Uhlíkové aerogely (carbon aerogels) jsou vyráběny karbonizací aerogelů 

připravených z resorcinformaldehydových pryskyřic. Vyznačují se nízkou měrnou hmotností, 
supernízkou tepelnou vodivostí, vysokým měrným povrchem a zajímavými elektrickými 
vlastnostmi. Využití nacházejí nejen jako tepelné isolace, ale především v dobíjecích bateriích 
a palivových článcích a jako nosiče katalyzátorů. 
 

Obr. 8  Uhlíkový aerogel ve formě papíru – SEM snímky 

Tab. 4  Některé vlastnosti uhlíkových aerogelů 

vlastnost rozsah 

hodnot 

hustota [g.cm-3] 

0,25 – 1,0 

měrný povrch BET [m2.g–1] 

400 – 1200 

modul pružnosti v tlaku [MPa] 

3000 

elektrický odpor [ohm.cm] 

0,01 – 0,05 

tepelná vodivost [W.m–1.K–1] 

0,08 – 0,4 

elektrická pevnost [kV.cm–1] 

120 – 140 

kapacitance [F.g–1] 

15 – 30 

propustnost plynů [cm2] 10–12 – 10–10
 

Uhlíková nanopěna (carbon nanofoam) je nejnovější poznanou formou uhlíku. 

Připravil ji tým fyziků z australské národní laboratoře v Canbeře poté, co vystavil uhlíkový 
terčík v 

argonové atmosféře působení výkonného laserového pulsního systému7,8,9. 

Mikrostruktura, která se vytvořila po zahřátí na teplotu 10 000 °C, připomíná jakési vzájemně 
pospojované sítě uhlíkových trubiček, 5 nm dlouhých. Vnitřní struktura uhlíkové nanopěny 
obsahuje 35% uhlíků v hybridizaci sp3 a na rozdíl od všech dosud známých diamagnetických 
forem uhlíku vykazuje paramagnetické chování.

Obr. 9  SEM snímky uhlíkové nanopěny 

Uhlíkové nanotrubice a nanorohy (carbon nanotube and nanocone, někdy též 

tubulene) jsou nejmodernějším uhlíkovým materiálem s prakticky teoretickými hodnotami 
mechanických vlastností (E-modul se blíží teoretickému modulu, vyplývajícímu z energie 
vazby mezi uhlíky, tedy 1 TPa, pevnost v tahu je předpokládána až 200 GPa). Mají schopnost 
zachycovat velké objemy plynů, iontů, vyztužovat polymerní vlákna a sloužit jako základní 
materiál v nanotechnologiích.  Ve struktuře se vyskytují uhlíky s hybridizací sp2 a některé 
formy mají zajímavé elektrické (polovodivé) vlastnosti. Nejnověji jsou připravovány 
materiály, které mají ve své stavbě i jiné atomy např. bór a dusík. Objemová výroba vychází 
z katalytického rozkladu plynů obsahujících vhodně vázaný uhlík na vhodných podložkách 
(katalyzátory obsahují Ni, Fe apod.). Nanotrubice mají téměř v celém objemu stejnou 
tloušťku a mohou být jednovrstvé (single walled nanotube – SWNT) nebo vícevrstvé 
(multiwalled nanotube – MWNT). Při velmi rychlém katalytickém růstu vznikají útvary ve 
tvaru nanorohů13 (nanocones, nanohorns).