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石墨是元素碳的一種同素異形體,每個碳原子的週邊連結著另外三個碳原子,排列方式呈蜂巢式的多個六邊形。由於每個碳原子均會放出一個電子,那些電子能夠自由移動,因此石墨屬於導電體。 石墨是其中一種最軟的礦物。 它的用途包括製造鉛筆芯和潤滑劑,也可作為壓力管式石墨慢化沸水反應爐(RBMK)的中子減速劑。
碳同素異形體指的是元素碳的同素異形體,即純碳元素所能構成的各種不同的分子結構。包括了:
不定形碳(amorphous carbon)
碳納米泡沫(carbon nanofoam)(1997年發現)
碳納米管(carbon nanotube)
鑽石(diamond)
富勒烯(fullerene)
石墨(graphite)
藍絲黛爾石(lonsdaleite)
蠟石(白碳;ceraphite)
碳同素異形體系統橫跨完全極端且十分不同的範圍。
以鑽石及石墨為例:
鑽石是人類已知最硬的礦石;石墨卻是最軟的礦石之一。
鑽石是終極的研磨劑;石墨卻是非常好的潤滑劑。
鑽石是一流的絕緣體;石墨卻是良導體。
鑽石通常是透明的;石墨卻是不透光的。
鑽石的結晶是立方晶系;石墨卻是六方晶系。
鑽石的價值昂貴;石墨卻是普通。