石墨由碳原子构成。
石墨是一种由碳元素组成的矿物质,属于六方晶系,它的晶体结构为六边形层状,每一层中的碳原子通过sp2杂化形成共价键,与另外三个碳原子相连,形成一个平面的六边形环状结构,这些六边形环相互连接,形成了片层结构,每一层的碳原子间距为0.142纳米,而层与层之间的距离为0.335纳米。
特性 | 描述 |
硬度 | 1~2(莫氏硬度),垂直方向可增至3~5。 |
比重 | 1.9~2.3 g/cm³。 |
熔点 | 在隔绝氧气条件下,熔点在3000℃以上。 |
导电性 | 比一般非金属矿高一百倍,导热性超过钢、铁、铅等金属材料。 |
化学稳定性 | 在常温下具有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。 |
润滑性 | 取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。 |
抗热震性 | 在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏。 |
石墨由于其特殊的层状结构,具有一系列独特的性质:
1、耐高温性:石墨的熔点为3850±50℃,沸点为4250℃,即使在超高温电弧灼烧下,重量损失也很少,热膨胀系数很小,在2000℃时,石墨强度提高一倍。
2、导电性和导热性:石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍,导热性超过钢、铁、铅等金属材料,导热系数随温度升高而降低,甚至在极高的温度下,石墨成绝热体。
3、润滑性:石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小,鳞片越大,摩擦系数越小,润滑性能越好。
4、化学稳定性:石墨在常温下具有良好的化学稳定性,能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
5、可塑性:石墨的韧性好,可碾成很薄的薄片。
6、抗热震性:石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏,温度突变时,石墨的体积变化不大,不会产生裂纹。
石墨作为一种重要的非金属矿物,其独特的结构和性质使其在工业上有着广泛的应用,无论是作为耐火材料、导电材料,还是在润滑剂中的应用,石墨都展现出了其不可替代的价值,随着科技的发展,石墨的应用前景将更加广阔。