石墨是原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的一種過(guò)渡型晶體。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價(jià)鍵，每個(gè)碳原子與另外三個(gè)碳原子相聯(lián)，六個(gè)碳原子在同一平面上形成正六邊形的環(huán)，伸展形成片層結(jié)構(gòu)。在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)p軌道，它們互相重疊，形成離域的π鍵電子在晶格中能自由移動(dòng)，可以被激發(fā)，所以石墨有金屬光澤，能導(dǎo)電、傳熱。由于層與層間距離大，結(jié)合力(范德華力)小，各層可以滑動(dòng)，所以石墨的密度比金剛石小，質(zhì)軟并有滑膩感。

　　由于石墨的特殊結(jié)構(gòu)，它還具有以下特殊性質(zhì)：

　　(1)耐高溫性

　　石墨的熔點(diǎn)為3850±50℃，即使經(jīng)超高溫電弧灼燒，重量的損失很小，熱膨脹系數(shù)也很小。石墨強(qiáng)度隨溫度提高而加強(qiáng)，在2000℃時(shí)，石墨強(qiáng)度提高一倍。

　　(2)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性

　　石墨的導(dǎo)電性比一般非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過(guò)鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而降低，甚至在極高的溫度下，石墨成絕熱體。石墨能夠?qū)щ娛且驗(yàn)槭忻總€(gè)碳原子與其他碳原子只形成3個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)碳原子仍然保留1個(gè)自由電子來(lái)傳輸電荷。

　　(3)潤(rùn)滑性

　　石墨的潤(rùn)滑性能取決于石墨鱗片的大小，鱗片越大，摩擦系數(shù)越小，潤(rùn)滑性能越好。

　　(4)化學(xué)穩(wěn)定性

　　石墨在常溫下有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐酸、耐堿和耐有機(jī)溶劑的腐蝕。

　　(5)可塑性

　　石墨的韌性好，可碾成很薄的薄片。

　　(6)抗熱震性

　　石墨在常溫下使用時(shí)能經(jīng)受住溫度的劇烈變化而不被破壞，溫度突變時(shí)，石墨的體積變化不大，不會(huì)產(chǎn)生裂紋。

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