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石墨的導電性比一般非金屬礦高一百倍。導熱性超過鋼、鐵、鉛等金屬材料。導熱系數(shù)隨溫度升高而降低,甚至在極高的溫度下,石墨成絕熱體。 石墨能夠導電是因為石墨中每個碳原子與其他碳原子只形成3個共價鍵,每個碳原子仍然保留1個自由電子來傳輸電荷。
石墨的片層結構中,每個碳原子與直接相鄰的其他三個碳原子形成三個共價單鍵,然后每個碳原子的一個電子與其他每個碳原子的這個電子形成一個大π鍵,這個離域鍵中的電子是可以在這個平面內(nèi)自由移動的所以在這個平面方向上,可以導電,垂直這個平面,則導電性很弱。這是石墨的各向異性。
石墨為主要成分的耐火材料。有的也將以石墨和黏土為主要原料而制成的耐火制品列入此類,按黏土和石墨的含量分別稱為黏土石墨制品(石墨含量多)和石墨黏土制品(黏土含量多)。
耐火材料石墨制品多應用于化學工業(yè)的反應槽和高壓釜內(nèi)襯。石墨塊在電解金屬鎂、鎳等工業(yè)中可用作電極材料。還大量用于制作耐腐蝕熱交換器及砌筑高溫爐。
黏土石墨制品,可用作坩堝、塞頭和水口磚等。