石墨相關知識
石墨
英文（wén）名稱：graphite
石墨是碳質元素結晶礦物，它的結晶格架為六邊形層（céng）狀結（jié）構。每一網層（céng）間的距離為3.40人，同一網層中碳原子的間距為1．42A。屬六方晶係，具完整的層狀解理。解理麵（miàn）以分子鍵為主，對分子吸引力（lì）較弱，故其天然可浮性很好。
石墨與金剛石、碳60、碳納米管等（děng）都（dōu）是碳元素（sù）的單質,它們互為同素異形體.
山（shān）東省萊西市為我（wǒ）國石（shí）墨重要產地（dì）之一,石墨探（tàn）明儲量687.11萬噸，現保有儲量（liàng）639.93萬噸.
石墨質軟（ruǎn），黑灰色（sè）；有油膩感，可汙染紙張。硬度（dù）為1～2，沿（yán）垂直方向隨雜質的增加其硬度可增至（zhì）3～5。比重為1．9～2．3。在隔絕氧氣條件下，其（qí）熔點在3000℃以上，是最耐溫的（de）礦物之一。
自（zì）然（rán）界中純淨的石墨是沒有的，其中往（wǎng）往含有Si02、A1203、Fe0、CaO、P2O5、Cu0等雜（zá）質。這些雜質常以石英、黃鐵礦、碳酸鹽等礦物形式出現。此外，還有水、瀝青、CO2、H2、CH4、N2等氣體部分。因此對石墨的分（fèn）析，除測定固（gù）定碳含量外，還必須同時測定揮發分和（hé）灰（huī）分的含量。
石墨的工藝特性主要決定（dìng）於它的結晶形態。結晶形態不同的石墨礦物，具有不同的工業價（jià）值（zhí）和用途。工（gōng）業上，根據結晶形（xíng）態不同，將天然石墨分（fèn）為三（sān）類。
1．致密結晶狀石墨
致密結晶狀石墨（mò）又叫塊狀石墨。此類石墨結晶明顯晶體肉眼可見。顆粒直徑大於（yú）0．1毫（háo）米。晶體排列（liè）雜亂無章，呈致密塊狀構（gòu）造。這（zhè）種：石墨的特（tè）點是品位很高（gāo），一般含碳量為60～65％，有時（shí）達80～98％，但（dàn）其可塑性和滑膩性不如（rú）鱗片石墨好（hǎo）。
2．鱗片石墨
石（shí）墨晶體呈鱗片狀；這是在高強度的壓力（lì）下（xià）變質而成（chéng）的，有大鱗片和細鱗片之分。此類石墨礦石的特點是品位不高，一般在2～3％，或100～25％之間。是自然界中可浮性最好的礦石之一，經過多（duō）磨多選可得高品位石墨精礦。這類石墨的可浮性（xìng）、潤滑性、可塑性均比其他類型石墨優越；因此它的工業價值最大。
3．隱晶質石墨
隱品質石墨又稱（chēng）非晶質石墨或土狀石墨，這種石墨的晶體直（zhí）徑一（yī）般小於1微米，是微晶石墨的集合體，隻有在（zài）電子顯（xiǎn）微鏡下才能見到（dào）晶形。此類石墨的特點是表（biǎo）麵呈土狀，缺（quē）乏光澤，潤滑性（xìng）也（yě）差（chà）。品位較高。一般的60～80％。少數高（gāo）達90％以上。礦石可（kě）選性較差。
石墨由於其特殊結構，而（ér）具有如下特殊性質：
1）耐高溫型：石（shí）墨（mò）的（de）熔點為3850±50℃，沸點（diǎn）為4250℃，即使（shǐ）經超高溫電弧灼燒（shāo），重量的損失很小，熱膨脹係數也很小。石墨強（qiáng）度隨溫度提高而加強，在（zài）2000℃時，石墨強（qiáng）度提高一倍。
2）導電、導熱性：石墨（mò）的導（dǎo）電性比一般非金屬礦高一百倍（bèi）。導熱性超過鋼（gāng）、鐵、鉛等金屬材（cái）料。導熱係數（shù）隨溫度升高而降低，甚至在極高的（de）溫（wēn）度（dù）下，石墨成絕熱體。 石墨能夠導電是因（yīn）為石墨中每個碳原子與其他碳原子隻形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自（zì）由電子來傳輸電荷.
3）潤滑性：石墨的（de）潤滑性能取決於石墨鱗片（piàn）的大小（xiǎo），鱗片（piàn）越大（dà），摩擦係數越小，潤滑性能（néng）越好。
4）化學穩定性：石墨在常溫下有良好的化學穩定性，能（néng）耐（nài）酸、耐堿和耐有機（jī）溶劑的腐蝕（shí）。
5）可塑性：石墨的韌性好，可年成很薄的薄片。
6）抗（kàng）熱震性：石（shí）墨在常溫下使用時能經受住溫度的劇烈變化而不致破壞，溫（wēn）度突變時，石墨的體積變化不大，不會產生裂紋。
名字來源：源於希臘文（wén）“graphein”，意為“用來寫”。由德國化學家和礦物學（xué）家（jiā）A. G. Werner 於1789命（mìng）名；
化學組（zǔ）成：成分純淨者極少，往往含各（gè）種雜質；
類（lèi）別：自然元素-非金（jīn）屬元素-碳族
晶（jīng）係和空間（jiān）群：六方晶係，P63/mmm；
晶胞參數:a0=0.246nm，c0=0.670nm；
形態：單晶體常呈片狀或（huò）板狀，但完整的很少見。集合（hé）體通常為鱗片狀，塊狀和土狀；
顏色：鐵黑色；
條痕：光亮黑色
透明度（dù）：不透明
光澤（zé）：呈（chéng）半金屬光澤
硬（yìng）度：1-2
解理和斷口：平行解理（lǐ）極完全；
比重：2.21-2.26g/cm3
其他性質：薄片具撓性，有滑感，易汙手，具（jù）有良好的導電性；
鑒定特征鐵（tiě）黑色，硬度低，一組極完全解理，有滑感和染手；
成因和產狀：石墨是在（zài）高溫下形成。分布最（zuì）廣是石墨的變質礦床，係由富含有機（jī）質或碳質的（de）沉積岩經區域變質作（zuò）用而成；
主要用途：石墨在工業上用途很廣，用於製作冶煉上的高溫坩堝、機械工業的潤滑（huá）劑、製作電極和鉛筆（bǐ）芯；廣泛用於冶金工業的高級（jí）耐火材料與塗（tú）料（liào）、軍事工業火工材料安定劑（jì）、輕工業的（de）鉛（qiān）筆芯（xīn）、電氣工業的碳刷、電池工業（yè）的電極、化肥工業催（cuī）化劑等。鱗片（piàn）石墨經過深（shēn）加工，又可生產出石墨（mò）乳、石墨密封材料與複合（hé）材料、石墨製品、石墨減磨添加劑（jì）等高新技術產品，成為各個工業部門的重要非金屬礦物原料
石墨新用途：
隨著科學技術的不斷發展，人們對石墨也開（kāi）發了許多新用途。
柔性石（shí）墨製品（pǐn）。柔性石墨又稱膨脹石墨，是年代開（kāi）發的一種新的石（shí）墨製品。
年（nián）美國研究成功柔性石墨密封材料，解決（jué）了原子能閥門泄漏問題，隨後德、日、法也
開始研製生產。這種產品（pǐn）除具有天然石墨（mò）所具有的特性外，還具有特（tè）殊的柔性和彈性。
因此，是（shì）一種理想的密封材料（liào）。廣泛用於石油化工、原子能（néng）等工業領域（yù）。國（guó）際市場需求
量逐年增長。
著名產地：紐約Ticonderoga，馬（mǎ）達加斯加和Ceylon，我國以黑龍江（jiāng）雞西市柳毛為最大的產地。
石墨粉裏“飛”出（chū）金（jīn）剛石
提起鑽石，人們就會（huì）聯想到光彩（cǎi）奪目、閃爍耀眼的情景，它隨著擁有者的活動而光芒四射。但（dàn）因它（tā）的（de）昂貴價格，大多數人隻能望而卻步。盡（jìn）管如此，人們對鑽石還（hái）是很向往的。你知道鑽石是什（shí）麽嗎？它的化學成分是碳(C)，天然的鑽石是由金剛石經過琢磨後才能稱之謂“鑽石”。天然的鑽石是非常稀（xī）少的，世界上重量大於1000克拉(１克（kè）=５克拉)的鑽石隻（zhī）有２粒，400克拉以上的鑽石隻有多粒（lì），我國迄今為止發（fā）現的最大的金剛石重158.786克拉，這就是“常林鑽石”。物以稀為貴，正因為可做“鑽石“用（yòng）的天（tiān）然金剛石很罕見，人們就想“人造“金剛（gāng）石來代替它，這就自然（rán）地（dì）想到（dào）了金剛石的“孿生“兄弟--石墨了。
金剛石和石墨的化學成（chéng）分都是碳(C)，稱“同素異形體”。從這（zhè）種稱（chēng）呼可（kě）以知（zhī）道它們具有相同的“質”，但“形”或“性”卻（què）不同，且有天壤之別（bié），金剛石是目前最硬的物質，而石墨卻是最軟的物質之一。
石墨和金（jīn）剛石的硬度（dù）差別（bié）如此之大，但人們還是希望能用人工合成方法（fǎ）來（lái）獲取金剛石，因為自然界中石墨(碳)藏量是很豐富的。但是要使石墨中的（de）碳變成金剛石那樣排列的碳，不是那麽容易（yì）的。石墨在5-6萬大氣壓（（5-6）×103MPa）及攝氏1000至2000度高溫下，再用金屬鐵、鈷、鎳（niè）等做催化劑，可使石墨轉變成金（jīn）剛（gāng）石（shí）。
目前世界上已有十幾個國家（包括我國）均合成出了金剛石。但這種金剛（gāng）石（shí）因為顆粒很細，主要用途是（shì）做磨料（liào），用於切削和（hé）地質、石油的（de）鑽井用的鑽頭（tóu）。當前，世界金剛石的消費中，80%的人造金剛石主要是用於工（gōng）業，它的產量也（yě）遠遠超過天（tiān）然金剛石的產量。
最初合成的（de）金剛石顆粒呈黑色，0.5mm大小，重（chóng）約0.1克拉（用於寶石的金剛石一般最（zuì）小不能小於（yú）0.1克拉）。現在我國研製的大顆粒（lì）金剛石達（dá）3mm以上，美國、日（rì）本等已製成（chéng）6.1克拉多的金剛石。我們說金（jīn）剛石已從石墨中“飛”出，寶石級的人造金剛石也會在（zài）不久的將來（lái）供應於市（shì）場（chǎng）。