炭素与石墨的区别

2020-11-30 11:25:58

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由于炭素材料与石墨材料在外观、特性上有较多的相似点，现实中很多人不太了解如何去区分二者间的关系。本文就此作一下详解介绍。碳元素存在三种常见的同素异形体：无定形碳（炭素）、石墨、金刚石。

1.金刚石

图为金刚石分子结构及外观图

金刚石，它是一种由碳元素组成的矿物。金刚石是自然界中坚硬的物质，素有“硬度和宝石硬“的美称。20世纪50年代，美国以石墨为原料，在高温高压下成功制造出人造金刚石，至今人造金刚石已经大量用于生产和生活中。

2.无定形碳

无定型碳一般指木炭、焦炭、骨炭、糖炭、活性炭和炭黑等。所谓无定形碳，并不是指这些物质存在的形状，而是指其内部结构。则无定型碳会比较坚硬，如焦碳和玻璃态碳等属于这种情况。

例如炼钢工业中常用的大型电极称为“石墨电极”，其实它是炭素制品，并非真正意义上的石墨制成的电极。从外观形式上说，常见炭素制品体积较大，如冶金用电极、冶炼炉的内衬砖（炭素块），炭素散热器等等。

图为无定形碳分子结构及外观图

3.石墨

石墨在工业上运用极广，几乎每个行业都会用到。工业上多用的是人造石墨，也就是特种石墨。按其成型的方式可分为以下几种。

1.等静压石墨。也就是很多人叫的三高石墨，但是并不是三高就是等静压。

3.挤压石墨，多为电极材料。

其中按石墨的颗粒度分，也可分为:细节构石墨、中粗石墨(一般的颗粒度在0.8mm左右)、还有就是电极石墨(2-4mm)。

图为石墨分子结构及人造石墨图

人造石墨分类：

一、石墨电极类

二、石墨阳极类

三、特种石墨类

四、石墨热交换器

五、非标准制品类

六、不透性石墨类

炭素材料

综上所述，从宽泛的意义上说，炭素材料其实是含有较多无定型碳结构的碳材料。石墨材料则是以石墨晶体为主的碳材料。二者都具有很多相同共性，但又有明显区别。通常所说的石墨制一般为人造石墨通过加工的而来的。