ISO TS 80004-3:2010

TECHNICAL ISO/TS
SPECIFICATION 80004-3
First edition
2010-05-01
Nanotechnologies — Vocabulary —
Part 3:
Carbon nano-objects
Nanotechnologies — Vocabulaire —
Partie 3: Nano-objets en carbone

Reference number
ISO/TS 80004-3:2010(E)
©
ISO 2010
ISO/TS 80004-3:2010(E)
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Published in Switzerland
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ISO/TS 80004-3:2010(E)
Contents Page
Foreword .iv

Introduction.vi

1 Scope.1

2 Basic terms used in the description of carbon nano-objects .1

3 Terms describing specific types of carbon nanoparticles .3

4 Terms describing specific types of carbon nanofibres and nanoplates.3
Annex A (informative) Related carbon nanoscale materials .5
Bibliography.6
Alphabetical index.7

ISO/TS 80004-3:2010(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
In other circumstances, particularly when there is an urgent market requirement for such documents, a
technical committee may decide to publish other types of document:
— an ISO Publicly Available Specification (ISO/PAS) represents an agreement between technical experts in
an ISO working group and is accepted for publication if it is approved by more than 50 % of the members
of the parent committee casting a vote;
— an ISO Technical Specification (ISO/TS) represents an agreement between the members of a technical
committee and is accepted for publication if it is approved by 2/3 of the members of the committee casting
a vote.
An ISO/PAS or ISO/TS is reviewed after three years in order to decide whether it will be confirmed for a
further three years, revised to become an International Standard, or withdrawn. If the ISO/PAS or ISO/TS is
confirmed, it is reviewed again after a further three years, at which time it must either be transformed into an
International Standard or be withdrawn.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TS 80004-3 was prepared jointly by Technical Committee ISO/TC 229, Nanotechnologies, and Technical
Committee IEC/TC 113, Nanotechnology standardization for electrical and electronic products and systems.
The draft was circulated for voting to the national bodies of both ISO and IEC.
Documents in the 80000 to 89999 range of reference numbers are developed by collaboration between ISO
and IEC.
ISO/TS 80004 consists of the following parts, under the general title Nanotechnologies — Vocabulary:
⎯ Part 3: Carbon nano-objects
The following parts are under preparation:
⎯ Part 1: Core terms
1)
⎯ Part 2: Nano-objects — Nanoparticle, nanofibre and nanoplate
⎯ Part 4: Nanostructured materials
⎯ Part 5: Bio/nano interface
⎯ Part 6: Nanoscale measurement and instrumentation

1) ISO/TS 27687:2008 will be revised as ISO/TS 80004-2.
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ISO/TS 80004-3:2010(E)
⎯ Part 7: Medical, health and personal care applications

⎯ Part 8: Nanomanufacturing processes

ISO/TS 80004-3:2010(E)
Introduction
In the last two decades, various new forms of nanoscale carbon materials, including fullerenes and carbon

nanotubes, have been discovered, synthesized and manufactured. These are promising materials for many

industrial fields associated with nanotechnologies because of their unique electronic, electromagnetic,

thermal, optical and mechanical properties.

In the context of increasing scientific knowledge and a growing number of technical terms in the field of

nanotechnologies (see Bibliography), the purpose of this part of ISO/TS 80004 is to define important terms

and concepts for carbon nano-objects in a precise and consistent manner, in order to clarify their
interr elationship, as well as their relationship to existing terms previously used for conventional carbon
materials.
This part of ISO/TS 80004 belongs to a multi-part vocabulary covering the different aspects of
nanotechnologies. Most of the definitions in this part of ISO/TS 80004 are deliberately determined so as to be
in harmony with a rational hierarchical system of terminology under development for nanotechnologies,
although in some cases the hierarchical approach needs to be compromised due to the specific usage of
individual terms.
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TECHNICAL SPECIFICATION ISO/TS 80004-3:2010(E)

Nanotechnologies — Vocabulary —

Part 3:
Carbon nano-objects
1 Scope
This part of ISO/TS 80004 lists terms and definitions related to carbon nano-objects in the field of
nanotechnologies. It is intended to facilitate communications between organizations and individuals in industry
and those who interact with them.
2 Basic terms used in the description of carbon nano-objects
2.1
nanoscale
size range from approximately 1 nm to 100 nm
NOTE 1 Properties that are not extrapolations from a larger size will typically, but not exclusively, be exhibited in this
size range. For such properties the size limits are considered approximate.
NOTE 2 The lower limit in this definition (approximately 1 nm) is introduced to avoid single and small groups of atoms
from being designated as nano-objects or elements of nanostructures, which might be implied by the absence of a lower
limit.
[ISO/TS 27687:2008, definition 2.1]
2.2
nano-object
material with one, two or three external dimensions in the nanoscale
NOTE Generic term for all discrete nanoscale objects.
[ISO/TS 27687:2008, definition 2.2]
2.3
nanoparticle
nano-object with all three external dimensions in the nanoscale
NOTE If the lengths of the longest to the shortest axes of the nano-object differ significantly (typically by more than three
times), the terms nanofibre or nanoplate are intended to be used instead of the term nanoparticle.
[ISO/TS 27687:2008, definition 4.1]
2.4
nanoplate
nano-object with one external dimension in the nanoscale and the two other external dimensions significantly
larger
NOTE 1 The smallest external dimension is the thickness of the nanoplate.
NOTE 2 The two significantly larger dimensions are
...

SPÉCIFICATION ISO/TS
TECHNIQUE 80004-3
Première édition
2010-05-01
Nanotechnologies — Vocabulaire —
Partie 3:
Nano-objets en carbone
Nanotechnologies — Vocabulary —
Part 3: Carbon nano-objects
Numéro de référence
ISO/TS 80004-3:2010(F)
©
ISO 2010
ISO/TS 80004-3:2010(F)
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Version française parue en 2012
Publié en Suisse
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ISO/TS 80004-3:2010(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv

Introduction . vi

1  Domaine d'application . 1

2  Termes de base utilisés pour décrire les nano-objets carbonés . 1
3  Termes décrivant des types spécifiques de nanoparticules carbonées . 3
4  Termes décrivant des types spécifiques de nanofibres et nanofeuillets carbonés . 3
Annexe A (informative) Matériaux carbonés à l’échelle nanométrique connexes . 6
Bibliographie . 7
Index alphabétique . 8

ISO/TS 80004-3:2010(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
Dans d'autres circonstances, en particulier lorsqu'il existe une demande urgente du marché, un comité
technique peut décider de publier d'autres types de documents:
— une Spécification publiquement disponible ISO (ISO/PAS) représente un accord entre les experts dans
un groupe de travail ISO et est acceptée pour publication si elle est approuvée par plus de 50 % des
membres votants du comité dont relève le groupe de travail;
— une Spécification technique ISO (ISO/TS) représente un accord entre les membres d'un comité technique
et est acceptée pour publication si elle est approuvée par 2/3 des membres votants du comité.
Une ISO/PAS ou ISO/TS fait l'objet d'un examen après trois ans afin de décider si elle est confirmée pour trois
nouvelles années, révisée pour devenir une Norme internationale, ou annulée. Lorsqu'une ISO/PAS ou
ISO/TS a été confirmée, elle fait l'objet d'un nouvel examen après trois ans qui décidera soit de sa
transformation en Norme internationale soit de son annulation.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO/TS 80004-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 229, Nanotechnologies, et le comité
technique CEI/TC 113, Nanotechnologies — Normalisation des produits et des systèmes électriques et
électroniques. Le projet a été distribué aux organismes nationaux membres de l'ISO et de la CEI pour le vote.

L'ISO/TS 80004 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Nanotechnologies —
Vocabulaire:
 Partie 3: Nano-objets carbonés
Les parties suivantes sont en préparation:
 Partie 1: Termes «cœurs»
1)
 Partie 2: Nano-objets: Nanoparticule, nanofibre et nanofeuillet

1) L'ISO/TS 27687:2008 sera révisée et deviendra l'ISO/TS 80004-2.
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ISO/TS 80004-3:2010(F)
 Partie 4: Matériaux nanostructurés

 Partie 5: Interface nano/bio

 Partie 6: Instrumentation et mesurage à l'échelle nanométrique

 Partie 7: Diagnostics et thérapies pour les soins de santé

 Partie 8: Processus de nanofabrication

ISO/TS 80004-3:2010(F)
Introduction
Durant les deux dernières décennies, diverses nouvelles formes de matériaux carbonés à la nano-échelle,

dont les fullerènes et les nanotubes de carbone, ont été découvertes, synthétisées et manufacturées. Il s'agit

de matériaux prometteurs dans beaucoup de domaines industriels associés aux nanotechnologies en raison

de leurs propriétés électroniques, électromagnétiques, thermiques, optiques et mécaniques, qui sont uniques.

Dans un contexte d’accroissement des connaissances scientifiques et d'un nombre croissant de termes
techniques dans le domaine des nanotechnologies (voir la bibliographie), l'objet de la présente partie de
l'ISO/TS 80004 est de définir les termes et concepts importants dans le domaine des nano-objets carbonés
de manière précise et cohérente, afin de clarifier comment ils sont liés les uns aux autres et quelle relation ils
ont avec des termes existants, déjà utilisés dans le domaine des matériaux carbonés conventionnels.
La présente partie de l'ISO/TS 80004 fait partie d'un vocabulaire constitué de plusieurs parties et traitant des
différents aspects des nanotechnologies. La plupart des définitions données dans la présente partie de
l'ISO/TS 80004 sont délibérément fixées pour être en cohérence avec un système rationnel et hiérarchique de
terminologie en cours d'élaboration pour les nanotechnologies, bien que, dans certains cas, des exceptions à
l'approche hiérarchique doivent être faites en raison de l'usage spécifique de certains termes.

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SPÉCIFICATION TECHNIQUE ISO/TS 80004-3:2010(F)

Nanotechnologies — Vocabulaire —

Partie 3:
Nano-objets en carbone
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO/TS 80004 établit une liste de termes et définitions liés aux nano-objets carbonés
dans le domaine des nanotechnologies. Elle est destinée à faciliter la communication entre différents
organismes et membres de l'industrie, et leurs interlocuteurs.
2 Termes de base utilisés pour décrire les nano-objets carbonés
2.1
nano-échelle
gamme de dimensions s'étendant approximativement de 1 nm à 100 nm
NOTE 1 Les propriétés qui ne constituent pas des extrapolations par rapport à des dimensions plus grandes seront
présentées de façon générale, mais pas exclusivement, dans cette gamme de dimensions. Pour ces propriétés, on
considère que les limites dimensionnelles sont approximatives.
NOTE 2 Dans cette définition, on indique une limite inférieure (approximativement 1 nm) pour éviter à des atomes
isolés et à de petits groupes d'atomes d'être désignés en tant que nano-objets ou éléments de nanostructures, ce qui
pourrait être le cas en l'absence de limite inférieure.
[ISO/TS 27687:2008, définition 2.1]
2.2
nano-objet
matériau dont une, deux ou les trois dimensions externes sont à la nano-échelle
NOTE Terme générique pour tous les objets discrets à la nano-échelle.

[ISO/TS 27687:2008, définition 2.2]
2.3
nanoparticule
nano-objet dont les trois dimensions externes sont à la nano-échelle
NOTE Si les valeurs de la plus longue dimension et de la plus courte dimension du nano-objet diffèrent de façon
significative (généralement d'un facteur plus grand que trois), on utilise les termes nanofibre ou nanofeuillet à la place du
terme nanoparticule.
[ISO/TS 27687:2008, définition 4.1]
ISO/TS 80004-3:2010(F)
2.4
nanofeuillet
nano-objet dont une dimension externe est à la nano-échelle et dont les deux autres sont significativement

plus grandes
NOTE 1 La dimension externe la plus petite est l'épaisseur du nanofeuillet.

NOTE 2 On considère que les deux dimensions significativement les plus grandes diffèrent de la dimension à la nano-

échelle d'un facteur supérieur à trois.

NOTE 3 Les dimensions externes les plus grandes ne sont pas nécessairement à la nano-échelle.

[ISO/TS 27687:2008, définition 4.2]
2.5
nanofibre
nano-objet dont deux dimensions externes similaires sont à la nano-échelle et dont la troisième dimension est
significativement plus grande
NOTE 1 Une nanofibre peut être flexible ou rigide.
NOTE 2 On considère que les deux dimensions externes similaires ont une différence de taille plus petite qu'un facteur
trois et on considère que la dimension externe significativement plus grande diffère des deux autres d'un facteur supérieur
à trois.
NOTE 3 La dimension externe la plus grande n'est pas nécessairement à la nano-échelle.
[ISO/TS 27687:2008, définition 4.3]
2.6
nanotube
nanofibre creuse
[ISO/TS 27687:2008, définition 4.4]
2.7
nanotige
nanofibre pleine
[ISO/TS 27687:2008, définition 4.5]
2.8
nano-oignon
nanoparticule (2.3) sphérique avec une structure en couches multiples concentriques

2.9
nanocône
nanofibre (2.5) ou nanoparticule (2.3) de forme conique
2.10
nanoruban
nanofeuillet (2.4) ayant une de ses plus grandes dimensions à la nano-échelle (2.1), et l'autre
significativement plus grande
2.11
graphène
monocouche d'atomes de carbone où chaque atome est lié à trois voisins, dans une structure en nid
d'abeilles
NOTE C’est un élément de base important pour beaucoup de nano-objets carbonés.
2 © ISO 2010 – Tous droits réservés

ISO/TS 80004-3:2010(F)
2.12
graphite
forme allotropique du carbone élémentaire, constitué de couches de graphène (2.11) empilées parallèlement

les unes aux autres dans un ordre tridimensionnel cristallin à longue portée

[7]
NOTE 1 Adaptée de la définition donnée dans l'IUPAC Compendium of Chemical Terminology .

NOTE 2 Il existe deux formes allotropiques avec des empilements différents : hexagonale et rhomboédrique.

3 Termes décrivant des types spécifiques de nanoparticules carbonées

3.1
fullerène
molécule constituée uniquement d’un nombre pair d'atomes de carbone formant une structure en cage de
cycles accolés, constituée de 12 cycles à cinq chaînons et le reste de cycles à six chaînons.
[7]
NOTE 1 Adaptée de la définition donnée dans l'IUPAC Compendium of Chemical Terminology .
NOTE 2 Un exemple connu est le C , qui a une forme sphérique avec une dimension externe d'environ 1 nm.
3.2
dérivé de fullerène
composé formé à partir de fullerène (3.1) par substitution de carbone ou de liaison covalente d'un
groupement
3.3
fullerène endoédrique
fullerène (3.1) ayant un ou plusieurs atomes supplémentaires enfermés dans la cage du fullerène
3.4
métallofullerène
fullerène endoédrique (3.3) enfermant un ou plusieurs ions métalliques
3.5
nano-oignon de carbone
nano-oignon (2.8) composé de carbone
4 Termes décrivant des types spécifiques de nanofibres et nanofeuillets carbonés
4.1
nanofibre de carbone
CNF
nanofibre (2.5) composée de carbone
4.2
nanofibre graphitique
nanofibre de carbone (4.1) composée de structures multicouches de graphène (2.11)
NOTE Les couches de graphène peuvent avoir n'importe quelle orientation par rapport à l'axe de la fibre, sans ordre
à longue portée.
ISO/TS 80004-3:2010(F)
4.3
nanotube de carbone
CNT
nanotube (2.6) composé de carbone

NOTE Les nanotubes de carbone sont, en général, constitués de couches de graphène (2.11) enroulées sur elles-
mêmes, et comprennent les nanotubes de carbone simple paroi (4.4) et les nanotubes de carbone multi-parois (4.6).

4.4
nanotube de carbone simple paroi

SWCNT
nanotube de carbone à simple paroi

nanotube de carbone (4.3) constitué d'une monocouche cylindrique de graphène (2.11)
NOTE La structure peut être visualisée comme un feuillet de graphène enroulé sur lui-même de sorte à former un
cylindre ayant une structure en nid d'abeilles.
4.5
vecteur chiral de SWCNT/vecteur de chiralité de SWCNT
notation vectorielle utilisée pour décrire la structure en hélice d'un nanotube de carbone simple paroi (4.4)
4.6
nanotube de carbone multi-parois
MWCNT
nanotube de carbone à multiples parois
nanotube de carbone (4.3) composé de feuillets/couches de graphène (2.11) concentriques ou quasi
concentriques s’enroulant les uns/unes autour des autres, et ayant des distances intercouches similaires à
celles du graphite (2.12)
NOTE La structure est généralement considérée comme étant constituée de plusieurs nanotubes de carbone
simple paroi (4.4) enroulés les uns autour des autres, et serait cylindrique pour de petits diamètres, mais, au fur et à
mesure que le diamètre augmente, la section tr
...