假設碳管生長過程中始終保持閉口，那么通過碳原子簇C2的連續(xù)吸附實現(xiàn)了碳管的軸向生長。碳管的閉口是由端部形成五邊形環(huán)造成的。在碳管端部的五邊形缺陷有助于這些碳原子簇的吸附，為了重構頭部的帽形拓撲結構，構成五邊形的鍵必須重新斷開。該模型解釋了低溫下碳管的生長過程。在低溫范圍內(nèi)，由于在開口生長機制中起重要作用的懸鍵變得不穩(wěn)定，所以此時碳管更利于閉口生長。但對于合成溫度可以達到4000℃的電弧來說，很難用核模型解釋所觀察到的碳管結構。例如，該模型不能解釋為什么在多壁納米碳管的生長過程中內(nèi)層的長度與外層的不同。此外，在如此高的溫度下，碳管沿徑向和軸向同時生長，所有的同軸碳管將瞬時形成，表明這種生長更傾向開口生長。
　　開口生長模型認為碳管在生長過程中始終保持開口。碳原子加入到其開口端而導致其生長，如果納米碳管是手性的，則在活性懸鍵邊緣吸附C2原子簇，并將在開口端增加一個六邊形環(huán)。C2原子簇的連續(xù)吸附將導致手性碳管的連續(xù)生長。然而，在非手性邊緣，要形成六邊形環(huán)而不是五邊形環(huán)，就必須引入C3原子簇。五邊形環(huán)的加入將導致納米碳管的正向彎曲，這樣就形成了碳管帽。