石墨属于混合晶体,石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体。在晶体中同层碳原子间以sp2杂化形成共价键,每个碳原子与另外三个碳原子相联,六个碳原子在同一平面上形成正六边形的环,伸展形成片层结构。在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道,它们互相重叠,形成离域的π键电子在晶格中能自由移动,可以被激发,所以石墨有金属光泽,能导电、传热。
石墨其实属过渡型晶体,即其既有分子晶体又有原子晶体的特征:石墨晶体中分为许多层,每一层间存在着范德华力,每一层又是由许多碳原子以共价键构成的正六边形组成,因此它既有分子晶体又有原子晶体的特征。所以是过渡型晶体。
1、石墨晶体为混合晶型,是层状结构。在每一层内,碳原子为sp2杂化,每个碳原子与其他3个碳原子以共价键结合形成六边形网状结构;在层与层之间,是以分子间作用力(准确的说是色散力)结合的。
2、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。
1、由于石墨的化学性质很稳定,故石墨可以用来当作铅笔芯、颜料、抛光剂等,用石墨写出的字可以保存很长的时间。
2、石墨具有耐高温的性质,因此可以用它来作耐火材料,例如:在冶金工业中用到的坩埚就是用石墨来制造而成的。
3、石墨可以用作导电材料,例如:在电气工业上的碳棒、水银正流器的正极、电刷等都是用石墨来制作的。
4、用石墨作耐磨滑材料代替润滑油是很明智的选择,石墨在机械生产中常常被用来当作润滑剂,我们都知道润滑油在高温、高压的情况下是不能使用的,而石墨则不同,石墨在高温的环境下还能使用。
5、利用石墨具有良好的化学性质,可以用于石油化工、合成纤维、加热器等,不但具有耐腐蚀性,石墨的导电性也相当的好。