石墨的性质是什么？

石墨是元素碳的同素异形体，这意味着与其他形式的碳相比，石墨是多种不同形式的纯元素，其原子具有独特的排列方式。石墨分子中碳原子的排列赋予该物质一些独特的性能。它可以用作润滑剂，并具有通常仅归因于金属的特性。在某些方面，它也类似于煤炭。这种非同寻常的特性组合使石墨适用于许多不同的应用。

石墨的名字是由18世纪的德国地质学家创造的，他改写了希腊词“ grapho”，意为“书写”，因为它在铅笔中使用，这种用法在今天仍然很普遍。在此应用中，石墨通常被称为“铅笔铅”或“铅”，但这是误导性的，因为它根本不是铅。石墨是由纯元素碳组成的天然矿物。

石墨的物理性质与煤非常相似。它的分子排列成六边形的格子，形成片状排列。正是这种分子构型有助于石墨以干态和悬浮在液体（通常是油）中的优异性能作为润滑剂。它是所有天然矿物质中最软的一种，很容易被指甲划伤。它显示为黑色银色固体。

就像煤在化学上是一样的，有时在某些变质岩中的大矿脉中发现石墨，或者在各种矿物中的小散片中发现石墨。但是，石墨的性质使其非常难燃，因此不适合用作燃料。同样，石墨在化学上非常稳定并且几乎是惰性的。

石墨最有趣的特性之一是它的导电性。石墨导电，这对于非金属的物质来说是不寻常的，特别是因为至少一种其他元素碳同素异形体钻石根本不导电，并且实际上是非常好的绝缘体。然而，它不如金属导电，有时被归类为半导体。石墨另一个令人感兴趣的特性是其强大的导热和声音传导各向异性。这意味着它可以很好地在一个方向上传导热量和声音，而在其他方向上则传导不好。

科学和工业发现了石墨的许多用途。除了用作铅笔的填料和各种高效润滑剂之外，石墨的特性还使其适用于制造钢，轻质，高强度的复合材料，以及用作复合制动衬片的组件等。用途。它的柔软性似乎使其成为高强度复合材料（如用于滑雪板和钓鱼竿的复合材料）的奇怪选择，但是尽管其分子的扁平片状结构使其柔软，但这些片材仍可以卷成具有很高强度的纤维，这是因为各个原子之间的强键。