石墨碳的一種同素異構體

石（shí）墨碳的一種同素異構體 — —六（liù）方晶係的晶體。它是鑄鐵內常出（chū）現（xiàn）的以及石（shí）墨（mò）化鋼內含有的一種組織組分。應用學科：機械工程（一級學科）；機械工程(2)_熱處理（二級學科）；機（jī）械（xiè）工程(2)一般熱處理名詞（三級學科）石墨是元素碳的一種同素異形體，每個碳原子的（de）周邊連結著另外三個碳原（yuán）子（排列方式呈蜂巢式（shì）的多個六邊形）以共（gòng）價鍵結合，構成共價分子。由於每個碳原子均會放（fàng）出一個（gè）電子，那些電子能夠自由移動，因此石墨屬於導電體。
石墨是其（qí）中一種（zhǒng）最軟的礦物（wù）。
它的用途包括製造鉛筆芯和潤滑劑。碳是一種非金屬元素，位於元素周期表的第二周期IVA族。拉丁語為Carbonium，意為 "煤，木炭（tàn） "。漢（hàn）字 "碳 "字由木炭的 "炭 "字加（jiā）石字旁構（gòu）成，從 "炭 "字音。存在形式　　 碳的存在形式是多種多樣（yàng）的，有晶態單（dān）質碳如金剛石、石墨；有無定形碳如煤；有（yǒu）複雜的有機化合物（wù）如動植物等；碳酸鹽如大理石等。單質（zhì）碳的物理和化學性質取決於它的晶體結構。高硬度的金剛石和柔軟滑膩的石墨晶體結（jié）構不同，各有各（gè）的外觀、密度、熔點等。
性質特征　　常溫下（xià）單（dān）質碳的化學性質比較穩定，不溶於水、稀酸、稀堿和有機溶劑；不同高溫（wēn）下與（yǔ）氧反應燃燒，生 成二（èr）氧化（huà）碳或一氧化碳（tàn）；在鹵素中隻有氟能與單質碳直（zhí）接反應；在加熱（rè）下，單質碳較易被酸氧化；在高溫（wēn）下，碳還能與許多金屬（shǔ）反應，生成金屬碳化物。碳具有還原性，在高溫下可以冶煉金屬。
　　石（shí）墨是碳質元素結晶礦物，它的結晶格架為六邊形層狀結構（gòu）。每一網層間的距離為3.40?，同一（yī）網層中碳原子的間距為1．42?。屬六方晶係，具完整的層狀解理。解理麵以分子鍵為主，對分子吸引力較弱，故其天然可浮性很好（hǎo）。
　　石墨與金剛石、碳60、碳納米管等都是碳元素的單（dān）質，它們互為同素異形體（tǐ）。
形態特性　　石墨質軟（ruǎn），黑灰色；有油膩感（gǎn），可汙染紙張。硬度為1～2，沿垂直方向隨（suí）雜質的增加其硬度可增至3～5。比重為1．9～2．3。比表（biǎo）麵積（jī）範圍集中在1-20m2/g，在隔絕氧氣條件下，其熔點在3000℃以上（shàng），是最耐溫的礦物之一。它能導電、導熱。
　　自然界中純淨的石墨是沒有的，其中往往含有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、P2O5、CuO等雜質（zhì）。這些雜質常以石英、黃鐵礦、碳（tàn）酸鹽等礦物形式出現。此（cǐ）外，還有水、瀝青（qīng）、CO2、H2、CH4、N2等氣體部分。因此對（duì）石墨的（de）分析，除測定固定碳含量外，還必須同（tóng）時測定揮發分和灰分的含量。
同素（sù）異形體　　石墨與金剛石、碳60、碳納米管、石墨烯等都是碳元素的單質，它們（men）互為同素異形體。[2] 天然石墨　　石墨的工藝特性主要決定於它的結晶形態。結晶形態不同的石墨礦物，具有不同的（de）工業價值和用途。工業上，根據結晶形態不（bú）同，將（jiāng）天然石墨（mò）分為三（sān）類。
致密結晶狀（zhuàng）石墨（mò）1．致密結晶狀石墨 　　致密結晶狀石墨又叫塊狀石墨。此（cǐ）類石墨結晶明顯晶體（tǐ）肉眼可見。顆粒直徑大於0．1毫米，比表麵積範圍集中在0.1-1m2/g，晶體（tǐ）排（pái）列雜亂無章，呈（chéng）致密塊狀構造。這種：石墨的特點是品位很高，一般含碳量為60～65%，有時達80～98%，但其可塑性和（hé）滑膩性不如鱗片石墨好。
鱗（lín）片石墨2．鱗片石墨 石墨晶體呈鱗片狀；這是在高強度的壓力（lì）下變質而成的，有大鱗片和細鱗片之（zhī）分。此類石墨礦石的特（tè）點是品位不高，一般在2～3%，或（huò）10～25%之間。是自然界中可浮（fú）性最（zuì）好的礦石（shí）之一，經過多磨多選可得高品位石墨精礦。這類石墨的可浮性、潤滑性、可塑性均比其他類型石墨優越；因此它的工業價值（zhí）最大。
隱晶質石墨（mò）3．隱晶質石墨 隱晶質石墨又稱微晶石墨（mò）或土（tǔ）狀石墨，這種石墨的（de）晶體直徑一般小於1微（wēi）米，比表麵積範圍集中在1-5m2/g，是微晶石墨的集合體，隻（zhī）有在電子顯微鏡下才能見到晶形。此類石墨的特點是表麵呈土狀，缺乏光澤，潤滑性比鱗片石（shí）墨稍差。品位較高。一般（bān）的60～85%。少數高達90%以上。一般應（yīng）用於鑄造行業比較多。主要蘊（yùn）藏（cáng）在湖南郴（chēn）州魯塘。隨這石（shí）墨提純技術的提高。土狀石墨應用越來越廣泛（fàn）。
特（tè）種石（shí）墨成（chéng）型方（fāng）式　　石墨在工業上運用極廣，幾乎（hū）每個行業都會用到（dào）。工業上多用的是人造石墨，也就是特種石墨。按其成型的方式（shì）可分為以下（xià）幾種。
　　1．等靜壓石（shí）墨。也就是很多人叫的三高石墨，但是並不是三高就是（shì）等靜壓。
　　2．模壓石墨 　　3．擠壓石墨（mò），多為（wéi）電極材料。
　　其中按石墨的顆（kē）粒度分，也（yě）可分為：細節構石墨、中粗石墨（一般的顆粒度在0.8mm左右）、還有就是電極石墨（2-4mm）。
石（shí）墨熔點　　金剛石的熔（róng）點是3823K,石墨的熔點是3773K。石墨熔點低於金剛石。
　　比較石墨和金剛石的熔點不（bú）能單純地從鍵能的方麵予以考慮，如果忽視掉熔化時斷裂鍵的個數，那麽得到的數據也不可取。
　　數據來源：無機（jī）化學 下冊/武漢大學（xué）等校編 — —3版。
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