石墨是什么
鉴定特征
铁黑色，硬度低，一组极完全解理，有滑感和染手。 石墨是在高温下形成。 石墨最常见于大理岩、片岩或片麻岩中，是有机成因的碳质物变质而成。
煤层可经热变质作用部分形成石墨。少量石墨是火成岩的原生矿物。石 墨也常见于陨石中，一般为团块状，以一定方位关系组成立方体外形的 多晶集合体称方晶石墨。
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。
石墨是什么
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。 自然界中没有纯净的石墨，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。
石墨是什么
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。
石墨是什么
混合晶体
石墨晶体中层与层之间相隔340pm，距离较大，是以范德华力结合起来的， 即层与层之间属于分子晶体。但是，由于同一平面层上的碳原子间结合很 强，极难破坏，所以石墨的熔点也很高，化学性质也稳定。 鉴于它的特殊的成键方式，不能单一的认为是原子晶体或者是分子晶体， 按现代的表述方式，认为石墨是一种混合晶体。
石墨是什么
碳元素
碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。 碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是 生命的根本。碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我 结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体 内大多数分子都含有碳元素。
石墨是什么
中国规模以上石墨及碳素制品企业较多，集中度低。截至201பைடு நூலகம் 年末，中国规模以上石墨及碳素制品企业达871家，销售收入排 名前十的企业销售收入总额仅占全行业的13.46%。从世界石墨 及碳素制品市场的发展趋势和竞争格局来看，未来我国石墨及 碳素制品行业将逐步向大集团集中，石墨及碳素制品行业的集 中度将会进一步提高。
发展历程 02
早在二十世纪三十年代，中国黑龙江鸡西柳毛、山东南墅石
墨矿就开始了石墨的生产加工。当时选矿工艺流程简单，工
人劳动条件差，生产率极低，年产量仅有几千吨。经过几十 年的发展，我国石墨及碳素制品产量快速上升，2004-2011年， 石墨及碳素制品产量年复合增长率达22.12%。2011年，我国 石墨及碳素制品产量为2556.17万吨，同比增长21.98%。 石墨及碳素制品具备优良的性能，应用日益广泛，产能及效 益呈快速增长趋势。2011年，中国石墨及碳素制品行业发展 迅速，行业内企业对成本费用的管理控制能力较高，盈利能 力较强。国家统计局数据显示，2011年，我国石墨及碳素制 品行业实现工业总产值1675.64亿元;实现销售收入1677.65亿 元，同比增长40.58%;实现利润总额109.59亿元，同比增长 50.87%。随着应用的不断推广，看中国石墨及碳素制品行业 的竞争也日趋激烈。
认识石墨
Understanding of Graphite
目录
01 石墨是什么 02 发展历程 03 石墨的特殊性质 04 石墨的分类 05 提纯方法 06 产地分布 07 主要用途
石墨是什么 01
石墨（graphite）是一种结晶形碳。是元素碳的一种同
素异形体，每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子（排列方 式呈蜂巢式的多个六边形）以共价键结合，构成共价分子。由 于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子能够自由移动，因 此石墨属于导电体。石墨是其中一种最软的矿物，它的用途包 括制造铅笔芯和润滑剂。碳是一种非金属元素，位于元素周期 表的第二周期IVA族。六方晶系，为铁墨色至深灰色。密度2.25 克/厘米3，硬度1.5，溶点3652℃，沸点4827℃。质软,有滑腻 感,可导电。化学性质不活泼,耐腐蚀,与酸、碱等不易反应。在 空气或氧气中加强热,可燃烧并生成二氧化碳。强氧化剂会将它 氧化成有机酸。用作抗摩剂和润滑材料,制作坩埚、电极、干电 池、铅笔芯。高纯度石墨可在核反应堆上作中子减速剂。常被 称为炭精或黑铅,因为以前被误认为是铅。
随着中国冶金、化工、机械、医疗器械、核能、汽车、航空航 天等行业的快速发展，这些行业对石墨及碳素制品的需求将会 不断增长，我国石墨及碳素制品行业将保持快速增长。20062011年，我国石墨及碳素制品行业销售收入年复合增长率为 36.56%。根据当前国内外经济形势，结合2006-2011年中国石 墨及碳素制品行业销售收入数据及中国经济增长数据，粗略估 计2012-2015年我国石墨及碳素制品行业销售收入年复合增长率 为21%，2015年，我国石墨及碳素制品行业销售收入将达到 3400亿元。
石墨的特殊性质 03
特殊性质
01
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。
特殊性质
02
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。