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，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。