石墨和金剛石、碳 60、碳納米管等都是屬于碳元素的單質(zhì),它們相互是同素異形體。石墨質(zhì)軟,呈黑灰色;具有油膩感,會(huì)污染紙張。硬度是1~2,沿垂直方向會(huì)隨著雜質(zhì)的增加它的硬度會(huì)增到3~5。比重是1.9~2.3。其表面積范圍集中在1-20m2/g ( F-Sorb2400比表面積儀BET方法測(cè)試),在隔絕氧氣的情況下,它的熔點(diǎn)是在 300 0℃以上,是最耐溫的礦物之一。它具有以下性質(zhì):
1、耐高溫型:石墨的熔點(diǎn)是3850±50℃,沸點(diǎn)是4250℃,就算是經(jīng)超高溫電弧灼燒,重量的損失也特別小,熱膨脹系數(shù)也是很小。石墨強(qiáng)度會(huì)隨著溫度提高而增強(qiáng),在2000℃時(shí),石墨強(qiáng)度會(huì)提升一倍。
2、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性:石墨的導(dǎo)電性比起普通非金屬礦高一百倍。導(dǎo)熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)隨著溫度的升高而下降,甚至在特別高的溫度下,石墨變成絕熱體。石墨可以導(dǎo)電主要是因?yàn)槭忻總€(gè)碳原子和其他碳原子只會(huì)形成3個(gè)共價(jià)鍵,每個(gè)碳原子依舊保留1個(gè)自由電子來傳輸電荷。
3、潤滑性:石墨的潤滑性可以取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數(shù)就會(huì)越小,潤滑性能越好。
4、化學(xué)穩(wěn)定性:石墨在常溫下具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,可以耐酸、耐堿和耐有機(jī)溶劑的腐蝕。
5、可塑性:石墨的韌性好,能夠被碾成很薄的薄片。
6、抗熱震性:石墨在常溫下使用時(shí)可以承受住溫度的劇烈變化而不會(huì)被破壞,要是溫度發(fā)生突變,石墨的體積變化不大,也不會(huì)產(chǎn)生裂紋。