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石墨的理化性質453
發表時間：2020-12-10 08:15 石墨是原子晶體、金屬晶體和分子晶體之間的一種過渡型晶體。在晶體中同層碳原子間以sp2雜化形成共價鍵，每個碳原子與另外三個碳原子相聯，六個碳原子在同一平面上形成正六邊形的環，伸展形成片層結構。在同一平面的碳原子還各剩下一個p軌道，它們互相重疊，形成離域的π鍵電子在晶格中能自由移動，可以被激發，所以石墨有金屬光澤，能導電、傳熱。由于層與層間距離大，結合力（范德華力）小，各層可以滑動，所以石墨的密度比金剛石小，質軟并有滑膩感。 由于石墨的特殊結構，它還具有以下特殊性質： （1）耐高溫性 石墨的熔點為3850±50℃，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被破壞，溫度突變時，石墨的體積變化不大，不會產生裂紋。 |