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石墨
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==存在形式==
碳的存在形式是多种多样的，[[有晶态单质碳]]如[[金刚石]]、石墨；有无定形碳如 [[ 煤 ]] ；有复杂的有机化合物如动植物等； [[ 碳酸盐 ]] 如 [[ 大理石 ]] 等。单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨晶体结构不同，各有各的外观、密度、熔点等。
==性质特征==
常温下单质碳的化学性质比较稳定，不溶于水、 [[ 稀酸 ]] 、稀碱和有机溶剂；不同高温下与氧反应燃烧，生成 [[ 二氧化碳 ]] 或 [[ 一氧化碳 ]] ；在 [[ 卤素 ]] 中只有 [[ 氟能 ]] 与单质碳直接反应；在加热下，单质碳较易被酸氧化；在高温下，碳还能与许多金属反应，生成金属碳化物。碳具有还原性，在高温下可以冶炼金属。
石墨是碳质元素结晶矿物，它的结晶格架为六边形层状结构。每一网层间的距离为3.40Å，同一网层中碳原子的间距为1．42Å。属六方晶系，具完整的层状解理。解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其天然可浮性很好。
石墨与 [[ 金刚石 ]] 、碳60、 [[ 碳纳米管 ]] 等都是 [[ 碳元素 ]] 的单质，它们互为同素异形体。
1） 耐高温性：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。
2） [[ 导电 ]] 、 [[ 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。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。
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。
==混合晶体==
在石墨晶体中，同层的碳原子以sp2杂化形成共价键，每一个碳原子以三个共价键与另外三个原子相连。六个碳原子在同一个平面上形成了正六连连形的环，伸展成片层结构，这里C-C键的键长皆为142pm，这正好属于原子晶体的键长范围，因此对于同一层来说，它是原子晶体。在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道，它们相互重叠。电子比较自由，相当于金属中的自由电子，所以石墨能导热和导电，这正是金属晶体特征。因此也归类于金属晶体。
鉴于它的特殊的成键方式，不能单一的认为是单晶体或者是多晶体，现在普遍认为石墨是一种 [[ 混合晶体 ]] 。
==产地分布==
成因和产状：石墨是在高温下形成。分布最广是石墨的变质矿床，系由富含有机质或碳质的沉积岩经区域变质作用而成
中国： [[ 山东省 ]][[ 莱西市 ]] 为我国石墨重要产地之一，石墨探明储量687.11万吨，现保有储量639.93万吨。另外 [[ 吉林省 ]][[ 磐石市 ]] 也是石墨产地之一，石墨储量500 万吨<ref>[https://www.mining120.com/tech/show-htm-itemid-64327.html 中国石墨矿资源分布概况]，中国选矿技术网，2017-10-18</ref>。
世界：著名产地：纽约Ticonderoga， [[ 马达加斯加 ]] 和Ceylon，我国以 [[ 黑龙江 ]][[ 鸡西市 ]] 柳毛为最大的产地<ref>[http://www.sohu.com/a/126701466_229957 全球及中国石墨矿资源分布概况，你知道吗？] ，搜狐网，2017-2-20</ref>。
==形态特性==
石墨质软，黑灰色；有油腻感，可污染纸张。硬度为1～2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3～5。比重为1.9～2.3。比表面积范围集中在1-20m2/g，在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。它能导电、导热。 自然界中纯净的石墨是没有的，其中往往含有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、P2O5、CuO等杂质。这些杂质常以 [[ 石英 ]] 、 [[ 黄铁矿 ]] 、 [[ 碳酸盐 ]] 等矿物形式出现。此外，还有水、 [[ 沥青 ]] 、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。因此对石墨的分析，除测定固定碳含量外，还必须同时测定挥发分和灰分的含量。
石墨与金刚石、碳60、碳纳米管、 [[ 石墨烯 ]] 等都是碳元素的单质，它们互为同素异形体。
石墨的工艺特性主要决定于它的结晶形态。结晶形态不同的石墨矿物，具有不同的工业价值和用途。工业上，根据结晶形态不同，将天然石墨分为三类。