石墨介紹

　　石墨的化學(xué)成分為碳(Ｃ)。天然產(chǎn)出的石墨很少是純凈的，常含有10%～20%的雜質(zhì)，包括SiO₂、Al₂O₃、MgO、CaO、P₂O₅、CuO、V₂O₅、H₂O、S、FeO以及H、N、CO₂、CH₄、NH₃等。石墨礦物呈鐵黑、鋼灰色，條痕光亮黑色；金屬光澤，隱晶集合體光澤暗淡，不透明；解理｛0001｝完全，硬度具異向性，垂直解理面為3～5，平行解理面為1～2；質(zhì)軟，密度為2.09～2.23g/cm³，有滑膩感，易污染手指。礦物薄片在透射光下一般不透明，極薄片能透光，呈淡綠灰色，一軸晶，折射率1.93～2.07，在反射光下呈淺棕灰色，反射多色性明顯，Ro灰色帶棕，Re深藍(lán)灰色，反射率Ro23(紅)，Re5.5(紅)，反射色、雙反射均顯著，非均質(zhì)性強(qiáng)，偏光色為稻草黃色。石墨屬復(fù)六方雙錐晶類，沿｛0001｝呈六方板狀晶體，常見單形有平行雙面、六方雙錐、六方柱，但完好晶形少見，一般呈鱗片狀或板狀，集合體呈致密塊狀、土狀或球狀。

　　石墨晶體具典型的層狀結(jié)構(gòu)，碳原子排列成六方網(wǎng)狀層，面網(wǎng)結(jié)點(diǎn)上的碳原子相對于上下鄰層網(wǎng)格的中心。重復(fù)層狀為2的是石墨2Ｈ多型，屬六方晶系，即通常所指的石墨；若重復(fù)層狀為3的則為石墨3Ｒ多型，屬三方晶系，但在天然石墨結(jié)構(gòu)中不能單獨(dú)分離出來。在石墨晶體結(jié)構(gòu)中，層內(nèi)碳原子的配位數(shù)為3，具共價金屬鍵，間距0.142nm，層與層間以分子鍵相連，間距為0.340nm，此種特殊的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵性使石墨具有一些特殊的工藝性能。
　　由于碳原子在石墨結(jié)晶格子的原子層中排列緊密，熱振動困難，因而石墨能耐高溫并具特殊的熱性能。石墨的熔點(diǎn)為3850℃，沸點(diǎn)為4250℃，吸熱量6.9036×107J/kg，經(jīng)高溫電弧灼燒重量損失極小，在2500℃時其強(qiáng)度比常溫時提高1倍，熱膨脹系數(shù)小(1.2×10^-6)，溫度驟變時其體積變化不大。由于石墨晶體中存在容易流動的電子，因此其導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能不亞于金屬。但隨溫度升高，導(dǎo)熱系數(shù)反而減少，在極高溫度下趨于不導(dǎo)熱狀態(tài)。石墨的化學(xué)穩(wěn)定性好，不受酸、堿及有機(jī)溶劑的侵蝕。石墨的潤滑性能類似于二硫化鉬和四氟化烯，摩擦系數(shù)在潤滑介質(zhì)中小于0.1，尤以鱗片狀石墨的潤滑性更好。此外，石墨還具涂敷性和可塑性，將其涂敷在固體物體表面，可形成薄膜牢固粘附而起保護(hù)固體作用，并可制成任何復(fù)雜形狀的制品。
　　石墨是碳元素的結(jié)晶礦物之一，具有潤滑性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐高溫、導(dǎo)電、特殊的導(dǎo)熱性和可塑性、涂敷性等優(yōu)良性能，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。石墨在冶金工業(yè)中主要用作耐火材料；在鑄造業(yè)中用作鑄模和防銹涂料；在電氣工業(yè)中用于生產(chǎn)碳素電極、電極碳棒、電池，制成的石墨乳可用作電視機(jī)顯像管涂料，制成的碳素制品可用于發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、通訊器材等諸多方面；在機(jī)械工業(yè)中用作飛機(jī)、輪船、火車等高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械的潤滑劑；在化學(xué)工業(yè)中用于制造各種抗腐蝕器皿和設(shè)備；在核工業(yè)中用作原子反應(yīng)堆中的中子減速劑和防護(hù)材料等；在航天工業(yè)中可做火箭發(fā)動機(jī)尾噴管喉襯，火箭、導(dǎo)彈的隔熱、耐熱材料以及人造衛(wèi)星上的無線電連接信號和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)材料。此外，石墨還是輕工業(yè)中玻璃和造紙的磨光劑和防銹劑，制造鉛筆、墨汁、黑漆、油墨和人造金剛石的原料。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，石墨的應(yīng)用領(lǐng)域還在不斷拓寬，已成為高科技領(lǐng)域中新型復(fù)合材料的重要原料，在國民經(jīng)濟(jì)中具有重要的作用。
　　著名產(chǎn)地：紐約Ticonderoga，馬達(dá)加斯加和Ceylon，我國以黑龍江雞西市柳毛為最大的產(chǎn)地。