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青島潤(rùn)凱碳素有限公司

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石墨的結(jié)構(gòu)組成和性質(zhì)都有哪些有知道的嗎?

發(fā)布時(shí)間:2019-09-04

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(jià)鍵,每個(gè)碳原子與另外三個(gè)碳原子相聯(lián),六個(gè)碳原子在同一平面上形成正六邊形的環(huán),伸展形成片層結(jié)構(gòu)。在同一平面的碳原子還各剩下一個(gè)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(dòng),可以被激發(fā),所以石墨有金屬光澤,能導(dǎo)電、傳熱。由于層與層間距離大,結(jié)合力(范德華力)小,各層可以滑動(dòng),所以石墨的密度比金剛石小,質(zhì)軟并有滑膩感。石墨質(zhì)軟,為黑灰色,有油膩感,可污染紙張。硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質(zhì)的增加其硬度可增至3~5。比重為1.9~2.3。比表面積范圍集中在1-20m2/g,在隔絕氧氣條件下,其熔點(diǎn)在3000℃以上,是耐溫的礦物之一。它能導(dǎo)電、導(dǎo)熱。

石墨每一網(wǎng)層間的距離為3.40?,是以范德華力結(jié)合起來的,即層與層之間屬于分子晶體,同一網(wǎng)層中碳原子的間距為1.42?,由于同一平面層上的碳原子間結(jié)合很強(qiáng),極難破壞,所以石墨的熔點(diǎn)也很高,化學(xué)性質(zhì)也穩(wěn)定。鑒于它的特殊的成鍵方式,不能單一的認(rèn)為是單晶體或者是多晶體,現(xiàn)在普遍認(rèn)為石墨是一種混合晶體。自然界中純凈的石墨是沒有的,其中往往含有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、P2O5、CuO等雜質(zhì)。這些雜質(zhì)常以石英、黃鐵礦、碳酸鹽等礦物形式出現(xiàn)。此外,還有水、瀝青、CO2、H2、CH4、N2等氣體部分。因此對(duì)石墨的分析,除測(cè)定固定碳含量外,還必須同時(shí)測(cè)定揮發(fā)分和灰分的含量。

石墨與金剛石、碳60、碳納米管、石墨烯等都是碳元素的單質(zhì),它們互為同素異形體。耐高溫性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。

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