石墨质软、污染纸张。硬度为1~2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5。比重为1.9~2.3。比表面积范围集中在1~20㎡/g，在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。它能导电、导热。自然界中纯净的石墨是没有的，其中往往含有SiO2、Al2O3、CuO等杂质。这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。此外，还有水、沥青等。石墨由于其特殊结构，而具有如下特殊性质：

　　石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经超高温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。

　　石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在极高的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。

　　石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。

　　石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。

　　由于石墨具有许多优良的性能，因而在冶金、机械、电气、化工、纺织、国防等工业获得广泛应用。石墨主要应用领域总结如下：

　　石墨的一个主要用途是生产耐火材料，包括耐火砖，坩埚，连续铸造粉，铸模芯，铸模洗涤剂和耐高材料。近20 年来，耐火材料工业中两个重要的变化是镁碳砖在炼钢炉内衬中被广泛应用，以及铝碳砖在连续铸造中的应用。使石墨耐火材料与炼钢业紧密相连，全世界炼钢业约消耗70 ％的耐火材料。

　　石墨和其他杂质材料用于炼钢工业时可作为增碳剂。渗碳使用的碳质材料的范围很广，包括人造石墨、石油焦、冶金焦炭和天然石墨。在世界范围内炼钢增碳剂用石墨仍是土状石墨的主要用途之一。

　　石墨在电气工业中广泛用来作电极、电刷、碳棒、碳管、水银整流器的正极、石墨垫圈、电话零件、电视机显像管的涂层等等。其中以石墨电极应用最广，在冶炼各种合金钢、铁合金时，使用石墨电极，这时强大的电流通过电极导入电炉的熔炼区，产生电弧，使电能转化为热能，度升高到2000 ℃左右，从而达到熔炼或反应的目的。此外，在电解金属镁、铝、钠时，电解槽的阳极也用石墨电极。生产金刚砂的电阻炉也用石墨电极作炉头导电材料。

　　石墨在机械工业中常作润滑剂。润滑油往往不能在高速、高温、高压的条件下使用，而石墨耐磨材料可以在很高温度并在很高的滑动速度下（100m/S）不用润滑油工作。许多输送腐蚀介质的设备，广泛采用石墨材料制成活塞环、密封圈和轴承，它们运转时，无需加入润滑油，石墨乳也是许多金属加工（拔丝、拉管）时的良好的润滑剂。

　　石墨具有良好的化学稳定性。经过特殊加工的石墨，具有耐腐蚀、导热性好、渗透率低等特点，而广泛用于制作热交换器、反应槽、凝缩器、燃烧塔、吸收塔、冷却器、加热器、过滤器、泵等设备。这些设备用于石油化工、湿法冶金、酸碱生产、合成纤维、造纸等工业部门，可节省大量的金属材料。

　　由于石墨的膨胀系数小，而且能耐急冷急热的变化，可作为玻璃器皿的铸模，使用石墨后，黑色金属得到的铸件尺寸精确，表面光洁，成品率高，不经加工或稍作加工就可使用，因而节省了大量金属。生产硬质合金等粉末冶金工艺，通常用石墨材料制成压模和烧结用的舟皿。单晶硅的晶体生长坩埚、区域精炼容器、支架、夹具、感应加热器等，都是用高纯石墨加工而成的。此外，石墨还可以作真空冶炼的石墨隔热板和底座，高电阻炉炉管、棒、板、格棚等元件。

　　石墨具有良好的中子减速性能，最早作为减速剂用于原子反应堆中，铀石墨反应堆是目前应用较多的一种原子反应堆。作为动力用的原子能反应堆中的减速材料应当具有高熔点、稳定、耐腐蚀的性能，石墨完全可以满足上述要求。

　　石墨能防止锅炉结垢，研究表明，在水中加入一定量的石墨粉，能防止锅炉表面结垢。此外石墨涂在金属烟囱、屋顶、桥梁、管道上可以防腐和防锈。

　　石墨烯的来源。常见的天然石墨是由一层层蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠形成的，石墨的层间作用力较弱，很容易互相剥离，形成较薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后，形成的一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。

　　目前已研究过的碳负极材料有石墨化碳（天然鳞片石墨、石墨化中间相碳微球等）和非石墨化碳（软碳、硬碳等）。其中，石墨以充放电电压平台低、循环稳定性高和成本低等优点，被认为是目前锂离子电池应用中较为理想的负极材料。目前天然石墨的改性研究已经取得了一定的进展，并已有商业化应用。

　　作为一种新型功能性碳素材料，膨胀石墨是由天然石墨鳞片经插层、水洗、干燥、高温膨化得到的一种疏松多孔的蠕虫状物质。膨胀石墨除了具备天然石墨本身的耐冷热、耐腐蚀、自润滑等优良性能以外，还具有天然石墨所没有的柔软、压缩回弹性、吸附性、生态环境协调性、生物相容性、耐辐射性等特性。

　　膨胀石墨的阻燃机理属于凝固相阻燃机理，是通过延缓或中断由固态物质产生可燃性物质而阻燃的。膨胀石墨受热到一定程度，就会开始膨胀，膨胀后的石墨由原来的鳞片状变成密度很低的蠕虫状，从而形成良好的绝热层。

　　石墨密封材料具有许多优良的性能，如低密度、自润滑性能、化学稳定性好、高导热性、低膨胀性、摩擦系数小、良好的可加工性等。由于石墨材料的这些优点，其作为密封材料在航空、航天领域起到了不可替代的作用。航空航天密封材料主要用于航空航天器的推进、液压和气动等系统的管道、阀门和箱体等部件的静密封和动密封，以及结构和防热系统部件的密封。

　　天然石墨既是重要的战略资源又是不可再生的矿物资源。实现天然石墨的高价值开发与利用关键是用好天然石墨导电、导热、轻质等独特物性。此外还应该根据石墨的种类、杂质含量、粒径等特点规划适宜的下游产品。

　　未来石墨的增长主要在高精尖领域以及新能源汽车中，而在传统行业中，耐火材料产业对石墨的需求是最主要的，且需求量会保持稳定。未来，随着石墨产品的高端化发展，制备技术瓶颈打破，下游应用渠道的拓宽，石墨的需求量前景广阔。返回搜狐，查看更多