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石墨是碳的一种同素异形体，为灰黑色，不透明固体，密度为2.25克每立方厘米，熔点为3652℃，沸点4827℃。化学性质稳定，耐腐蚀，同酸、碱等药剂不易发生反应。687℃时在氧气中燃烧生成二氧化碳。可被强氧化剂如浓硝酸、高锰酸钾等氧化。可用作抗磨剂、润滑剂，高纯度石墨用作原子反应堆中的中子减速剂，还可用于制造坩埚、电极、电刷、干电池、石墨纤维、换热器、冷却器、电弧炉、弧光灯、铅笔的笔芯等。
石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体。在晶体中同层碳原子间以sp2杂化形成共价键，每个碳原子与另外三个碳原子相联，六个碳原子在同一平面上形成正六边形的环，伸展形成片层结构。在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道，它们互相重叠，形成离域的π键电子在晶格中能自由移动，可以被激发，所以石墨有金属光泽，能导电、传热。由于层与层间距离大，结合力（范德华力）小，各层可以滑动，所以石墨的密度比金刚石小，质软并有滑腻感。
石墨每一网层间的距离为3.40?，是以范德华力结合起来的，即层与层之间属于分子晶体，同一网层中碳原子的间距为1.42?，由于同一平面层上的碳原子间结合很强，极难破坏，所以石墨的熔点也很高，化学性质也稳定。鉴于它的 的成键方式，不能单一的认为是单晶体或者是多晶体，现在普遍认为石墨是一种混合晶体。
石墨属六方晶系，具完整的层状解理。解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其 可浮性很好。
石墨块由于其 结构，而具有如下 性质：
（1）耐高温性
石墨的熔点为3850±50℃，即使经 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。
（2）导电、导热性
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 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。
（3）润滑性
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。
（4）化学稳定性
石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
（5）可塑性
石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。
（6）抗热震性
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。
石墨块在石墨设备中的作用是什么？制作石墨换热器石墨吸收器设备所用的石墨块称为石墨换热块和石墨吸收块，一般来讲，外购的石墨块的孔隙内含有少量水分，需先对其进行烘干，使水分蒸发掉，此工序在电烘箱内进行，温度控制在350℃内，烘干时间约1-2小时，烘干时主要有水蒸汽产生，无其他工艺废气产生，在制造石墨换热器、石墨吸收器设备因换热块吸收块仅承受压力并为整体结构，无胶结缝，因而结构强度高，抗冲击性良好，在石墨设备中发挥了重要的不可替代的作用。