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石墨的特殊性質

文章來源: 更新時間:2015-05-07

  石墨由于其特殊結構,而具有如下特殊性質

1) 耐高溫性:石墨的熔點為3850±50℃,沸點為4250℃,即使經超高溫電弧灼燒,重量的損失很小,熱膨脹系數也很小。石墨強度隨溫度提高而加強,在2000℃時,石墨強度提高一倍。

2) 導電、導熱性:石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱系數隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。石墨能夠導電是因為石墨中每個碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。

3)潤滑性:石墨的潤滑性能取決于石墨鱗片的大小,鱗片越大,摩擦系數越小,潤滑性能越好。

4)化學穩定性:石墨在常溫下有良好的化學穩定性,能耐酸、耐堿和耐有機溶劑的腐蝕。

5)可塑性:石墨的韌性好,可碾成很薄的薄片。

6)抗熱震性:石墨在常溫下使用時能經受住溫度的劇烈變化而不致破壞,溫度突變時,石墨的體積變化不大,不會產生裂紋。

  石墨名字來源:源于希臘文"graphein",意為"用來寫"。由德國化學家和礦物學家A. G. Werner 于1789命名

  化學組成:成分純凈者極少,往往含各種雜質

  類別:自然元素-非金屬元素-碳族

  晶體特征

  晶系和空間群:六方晶系,P63/mmm

  晶胞參數:a0=0.246nm,c0=0.670nm

  典型的層狀結構,碳原子成層排列,每個碳與相鄰的碳之間等距相連,每一層中的碳按六方環狀排列,上下相鄰層的碳六方環通過平行網面方向相互位移后再疊置形成層狀結構,位移的方位和距離不同就導致不同的多型結構。上下兩層的碳原子之間距離比同一層內的碳之間的距離大得多(層內C-C間距=0.142nm,層間C-C間距=0.340nm)

  形態:單晶體常呈片狀或板狀,但完整的很少見。集合體通常為鱗片狀,塊狀和土狀

  顏色:鐵黑色

  條痕:光亮黑色[1]

  透明度:不透明

  光澤:呈半金屬光澤

  硬度:1-2

  解理和斷口:平行解理極完全

  比重:2.21-2.26g/cm3

  比表面積:5-10m2/g

  其他性質:薄片具撓性,有滑感,易污手,具有良好的導電性

  鑒定特征鐵黑色,硬度低,一組極完全解理,有滑感和染手;如果將硫酸銅溶液潤濕的鋅粒放在石墨上,則可析出金屬銅的斑點,在與石墨相似的輝鉬礦上則無此反應。

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