石墨

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石墨
基本資料
類別 自然元素
化學式 - C
施特龙茨分类 01.CB.05a
晶体对称性 Hexagonal dihexagonal dipyramidal
H-M symbol:(6/m 2/m 2/m)
Space group: P 63/mmc
晶胞 a = 2.461 Å, c = 6.708 Å; Z = 4
性質
分子量 12.01 u
顏色 灰至黑色
晶体惯态 板狀、六方薄板狀、粒狀
晶系 六方晶系三方晶系
雙晶 .......
解理 {0001}完全解理
斷口 參差狀
韌性/脆性 具彎性
硬度 1 - 2
光澤 金屬或土狀光澤
條痕 光亮的黑色
透明性 不透明
密度 2.09–2.23g/cm³
折射率 不透明體
多色性
熔點 3,652 - 3,697
其他特徵 耐強酸鹼、耐火、良好導電性與導熱性

石墨是一種礦物名,通常產於變質岩中,是或碳質岩石(或沉積物)受到區域變質作用或岩漿侵入作用形成。

石墨(Graphite)是元素的一種同素異形體<碳的其他同素異形體有很多,為人熟悉例如鑽石>。石墨是其中一種最軟的礦物,不透明且觸感油膩,顏色由鐵黑到鋼鐵灰,形狀呈晶體狀、薄片狀、鱗狀、條紋狀、層狀體或散佈在變質岩中。[1]化学性质不活泼,具有耐腐蚀性。

结构[编辑]

[(双层)石墨的旋转视图。

石墨具有层状的平面结构,结构如左图所示。每层中碳原子都排列成蜂窝状晶体结构,层内原子间距0.142nm,层间距0.335nm。层内每個碳原子的週邊以共价键連結著另外三個碳原子,排列方式呈蜂巢式的多個六邊形,每層間有微弱的范德華力。由於每個碳原子均會放出一個電子,那些電子能夠自由移動,因此石墨屬於導電體。

用途[编辑]

由於石墨的疊層結構易剝落,可於紙上書寫。

它的用途包括製造鉛筆筆芯和潤滑劑或集電弓上的碳刷條,也可作為壓力管式石墨慢化沸水反應爐的中子減速劑。

目前主要用途是耐火材料的原材料,尤其是镁碳砖。自然界自然形成的石墨可分为鳞片石墨和土状石墨。

因晶体结构中存在大量离域电子,石墨可以导电,其与晶体层平行的方向电阻率为(2.5~5.0)×10-6Ω·m,与层垂直的方向电阻率为3×10-3Ω·m。[2]

存在形式[编辑]

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;有复杂的有机化合物如动植物等;碳酸盐大理石等。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。

參看[编辑]

參考[编辑]

  1. ^ 藝術與建築索引典—石墨於2010年11月4日查閱
  2. ^ Hugh O. Pierson, Handbook of carbon, graphite, diamond, and fullerenes: properties, processing, and applications, p. 61, William Andrew, 1993 ISBN 0-8155-1339-9.

外部連結[编辑]