石墨是元素碳的一种同素异形体,每个碳原子的周边连接著别的三个碳原子(摆放方法呈蜂巢式的多个六边形)以共价键结合,构成共价分子。因为每个碳原子均会放出一个电子,那些电子可以自在移动,因而石墨归于导电体。 石墨是其间一种最软的矿藏,它的用处包含制作铅笔芯和润滑剂。碳是一种非金属元素,坐落元素周期表的第二周期IVA族。拉丁语为Carbonium,意为“煤,木炭”,汉字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁构成,从“炭”字音。 高纯石墨结构式由sp2杂化轨迹构成的,即1个2s电子和2个2p电子杂化构成等价的杂化轨迹,坐落同一平面上,交角120°,它们彼此结合构成键,而1个未参与杂化的2p电子则垂直于平面,构成π键,由此构成高纯石墨的六角平行网状结构,以平行于基面的方向堆砌。 在高纯石墨平行网状层内是σ键叠加π键,而在六角平面网层间则以较弱的范德华分子键结合。石墨有两种堆砌方式:一种以AB AB 三维空间有序摆放称为六方晶系石墨,其碳原子间键长为1.4211*10的-10次方m,层距离d=3.3538*10的-10次方m,晶胞边长。a=2.4612*10的-10次方m,晶胞高c=6.7079*10的-10次方m;另一种是以ABC ABC 三维空间有序摆放,称为斜方晶系石墨,这种结构实践上市六方晶系的反常,是因为晶体缺陷形成的。这种石墨在天然石墨中占20%~30%,当3000℃处理后,就成为六方晶系,故在人工高纯石墨中不存在。 具有抱负高纯石墨晶体结构的巨大石墨单晶体是不存在的,即便从天然鳞片石墨中精选出来的单晶,其尺度也仅几毫米。但它作为一个科学模型,对碳素资料来说具有极端严重的指导意义。