石墨(Graphite)(C)

发布网友 发布时间：2022-04-23 08:57

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热心网友 时间：2022-05-03 09:29

［化学组成］成分纯净者极少，往往含大量的(10%～20%)各种杂质，如粘土、沥青及SiO₂，Al₂O₃，FeO等各类氧化物混入物。

［晶体结构］六方晶系。石墨具典型的层状结构(图11-7):C成层排列，每个C与相邻的3个C之间以等距相连，每一层中的C按六方环状排列，上下相邻层的C六方环通过平行网面方向相互位移后再叠置形成层状结构，位移的方位和距离不同就导致不同的多型结构。上下两层中C之间的距离比同一层内C之间的距离要大得多(层内C—C间距=0.142nm，层间C—C间距=0.340nm)。石墨是一种多键型的晶体，层内主要为共价键，也有部分金属键，而层间则为分子键。这种化学键的差异造成石墨的物性具明显的异向性，并具导电性。

图11-7石墨的晶体结构(2H多型)

［结晶形态］单晶体呈片状或板状，但完整的却极少见。通常为鳞片状，块状或土状集合体(图11-8)。

［物理性质］颜色和条痕均为钢灰色至铁黑色;半金属至金属光泽;隐晶质的则暗淡。平行{0001}解理极完全。硬度1～2。相对密度2.21～2.26。解理片具挠性。有滑感，易污手。具导电性。

［成因及产状］石墨是高温变质作用的产物。主要由煤层或碳质沉积岩经区域变质作用而成。此外也可产于岩浆岩中，碳来源于含碳的围岩。

图11-8石墨土状集合体

我国石墨产地很多，其中以黑龙江鸡西市柳毛为最大的产地。

［鉴定特征］以铁黑色，亮灰黑色条痕，硬度低，相对密度小，有滑感为特征。如果将硫酸铜溶液润湿的锌粒放在石墨上，则可析出金属铜的斑点，在与石墨相似的辉钼矿上则无此种反应。

［主要用途］石墨由于其熔点高，抗腐蚀，不溶于酸等特性，用于制作冶炼用的高温坩埚;具滑感，作为机械工业的润滑剂;导电性良好，又可制作电极等。成分纯净的所谓高碳石墨可做原子能反应堆中的中子减速剂及供国防工业应用。3R型石墨用于人工合成金刚石的原料，因它容易转化为金刚石。