由于炭素材料与石墨材料在外貌、特征上有较多的彷佛点，事实中良多人不太理解怎样去分辨两者间的干系。本文就此做一下详解引见。

碳元素存在三种最罕见的同素异形骸：无定形碳、石墨、金刚石。

金刚石

它是一种由碳元素构成的矿物。金刚石是果然界中最结实的物资，素有“硬度之王”和宝石之王的美称。金刚石的结晶体的角度是54度44分8秒。20世纪50年头，美国以石墨为资料，在高温高压下胜利创造出人工金刚石，至古人工金刚石曾经遍及用于临盆和生计中。

（金刚石分子组织及外貌图）

无定形碳

正常指柴炭、焦炭、骨炭、糖炭、活性炭和炭黑等。除骨炭含碳在10%左右之外，别的重要成份都是单质碳。煤炭是果然存在的无定形碳，此中含有一些由碳、氢、氮等构成的化合物。所谓无定形碳，并不是指这些物资存在的形态，而是指其内部组织。实践上它们的内部组织并不是真实的无定形骸，而是具备和石墨好像组织的晶体，不过由碳原子六角形环状平面造成的层状组织庞杂且不法则，晶体造成出毛病，况且晶粒弱小，含有小量杂质。

大部份无定形碳是石墨层型组织的分子碎片大抵彼此平行地，无法则地堆集在一同，可简称为乱层组织。层偶尔碎片之间用金刚石组织的四周体成键方法的碳原子键连起来。当这类四周体的碳原子所占的比例多时，则无定型碳会对照结实，如焦碳和玻璃态碳等属于这类情形。

（无定形碳分子组织及外貌图）

产业上罕用的炭素成品是指行使无定型碳资料（比方煤炭、煤油焦、沥青焦等）提纯后的碳成品。随资料和加工工艺的不同，这类炭素成品中的碳元素晶体组织含的石墨晶体组织比例会有所不同。正常来讲是含的石墨晶体组织成份越多，碳的纯度越高，机能和价钱就越高。

由于炭素材料与石墨材料实质上的差别并不大，良多炭素成品也被冠以了“石墨XX”的名称。这也是石墨和炭素两个辞汇观念造成混淆的来源。比方炼钢产业中罕用的大型电极称为“石墨电极”，本来它是炭素成品，并非真实意义上的石墨制成的电极。从外貌体例上说，罕见炭素成品体积较大，如冶金用电极、锻炼炉的内衬砖（炭素块），炭素散热器等等。

石墨

石墨是元素碳的一种同素异形骸，每个碳原子的周边连接着其它三个碳原子（摆列方法呈蜂巢式的多个六边形）以共价键联合，构成共价分子。由于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子也许自如挪移，因而石墨属于导电体。石墨有果然石墨和人工石墨之分。果然石墨矿又分为土状石墨和鳞片石墨，此中鳞片石墨是更为优良的果然石墨。

（石墨分子组织及外貌图）

人工石墨则是指将属于无定型碳分类的炭素材料进深加工，抬高了碳的纯度，进一步增添了石墨状晶体组织的比例后取得的石墨材料。石墨材料跟炭素材料相同也许制成电极、耐火材料等产业品。不过由于其具备更多的良好特征，在很多高端畛域都有应用。比方耐高温光滑剂、电池材料包覆改性等等。

炭和石墨材料因而碳元素为主的非金属固体材料，此中炭材料根底上由非石墨质碳构成的材料，而石墨材料则是根底上由石墨质碳构成的材料。为了轻便起见，偶然也把炭和石墨材料统称为炭素材料（或碳材料）。

炭素成品按产物用处可分为石墨电极类、炭块类、石墨阳极类、炭电极类、糊类、电炭类、炭素纤维类、特种石墨类、石墨热替换器类等。石墨电极类依照准许行使电流密度巨细，可分为平常功率石墨电极。高功率电极、超高功率电极。炭块按用处可分为高炉炭块、铝用炭块、电炉块等。

炭素成品按加工深度高下可分为炭成品、石墨成品、炭纤维和石墨纤维等。炭素成品按资料和临盆工艺不同，可分为石墨成品、炭成品、炭素纤维、特种石墨成品等。炭素成品按其所含灰分巨细，又可分为多灰成品和少灰成品（含灰分低于l％）。

石墨在产业上应用极广，险些每个行业城市用到。产业上多用的是人工石墨，也便是特种石墨。按其成型的方法可分为下列几种。

1.等静压石墨。也便是良多人叫的三高石墨，不过并不是三高便是等静压。

2.模压石墨

3.挤压石墨，多为电极材料。

此中按石墨的颗粒度分，也可分为:细节构石墨、中粗石墨(正常的颗粒度在0.8mm左右)、尚有便是电极石墨(2-4mm)。

我国炭素成品的国度技巧准则和部颁技巧准则是按产物不同的用处和不同的临盆工艺进程举办分类的。这类分类法子，根底上响应了产物的不同用处和不同临盆进程，也便于举办核算，因而其计划法子也采纳这类分类准则。上面引见炭素成品的分类及注明。

炭和石墨成品

石墨电极类

重要以煤油焦、针状焦为资料，煤沥青做联合剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、石墨化、机加工而制成，是在电弧炉中以电弧体例释放电能对炉料举办加热融化的导体，依照其品质目标高下，可分为平常功率、高功率和超高功率。石墨电极包罗：

（1）平常功率石墨电极。准许行使电流密度低于17A／厘米2的石墨电极，重要用于炼钢、炼硅、炼黄磷等的平常功率电炉。（2）抗氧化涂层石墨电极。表面涂覆一层抗氧化维护层的石墨电极，造成既能导电又耐高温氧化的维护层，下降炼钢时的电极耗损。（3）高功率石墨电极。准许行使电流密度为18～25A／厘米2的石墨电极，重要用于炼钢的高功率电弧炉。（4）超高功率石墨电极。准许行使电流密度大于25A／厘米2的石墨电极。重要用于超高功率炼钢电弧炉。

石墨阳极类

重要以煤油焦为资料，煤沥青做粘结剂，经煅烧、配料、混捏、压型、焙烧、浸渍、石墨化、机加工而制成。正常用于电化学产业中电解设置的导电阳极。包罗：（1）各样化工用阳极板。（2）各样阳极棒。

特种石墨类

重要以优良煤油焦为资料，煤沥青或合成树脂为粘结剂，经资料制备、配料、混捏、压片、毁坏、再混捏、成型、屡屡焙烧、屡屡侵渍、纯化及石墨化、机加工而制成。正常用于航天、电子、核产业部门。它包罗光谱纯石墨，高纯、高强、高密以及热解石墨等。

石墨热替换器

将人工石墨加工成所需求的形态，再用树脂浸渍和固化而制成的用于热替换的不透性石墨成品，它因而人工不透性石墨为基体加工而成的换热设置，重要用于化学产业。包罗：

（1）块孔式热替换器；（2）径向式热替换器；（3）降膜式热替换器；（4）列管式热替换器。

炭电极类

以炭质材料如无烟煤和冶金焦（或煤油焦）为资料、煤沥青为粘结剂，不颠末石墨化，经压抑成型而烧成的导电电极。它不适当熔炼高等合金钢的电炉。包罗：

（l）多灰电极（用无烟煤、冶金焦、沥青焦临盆的电极）；（2）更生电极（用人工石墨、果然石墨临盆的电极）；（3）炭电阻棒（即炭素格子砖）；（4）炭阳极（用煤油焦临盆的预焙阳极）；（5）焙烧电极毛坯。

炭块类

以无烟煤、冶金焦为重要资料，煤沥青为粘结剂，经资料制备、配料、混粘、成型、焙烧、机加工而制成。此中高炉炭块做为耐高温抗侵蚀材料用于砌筑高炉内衬；底部炭块、侧部炭块、电炉块则用于铝电解槽和铁合金电炉等。包罗：

（1）高炉炭块；（2）铝槽炭块（底部炭块及侧部炭块）；（3）电炉炭块。

炭糊类

以煤油焦、无烟煤、冶金焦为重要资料，煤沥青为粘结剂而制成。有的用于各样赓续自焙电炉做为导电电极行使的电极糊；有的用于赓续自焙式铝槽做为导电阳极行使的阳极糊；有的用于高炉砌筑的填料和耐火泥浆的粗缝糊和细缝糊。高炉用自焙炭块虽用处不同，但和糊类成品的临盆工艺相仿，暂归在糊类成品内。包罗：

（1）阳极糊；（2）电极糊（包罗准则、非准则电极糊）；（3）底糊（包罗多灰、少灰底糊）；（4）密闭糊（包罗多灰、少灰密闭糊）；（5）别的糊（包罗粗缝糊、细缝糊、自焙炭砖等）。

非准则炭、石墨成品类

这是指用炭、石墨成品颠末进一步加工而改制成的各样异型炭、石墨成品。包罗铲型阳极、制氟阳极以及各样规格的坩埚、板、棒、块等异型品。

不透性石墨类

这是指经树脂及各样有机物浸渍、加工而制成的各样石墨异型品，包罗热替换器的基体块。

电炭产物类

这是指炭精棒、电刷等产物。

炭素纤维

它包罗各样炭纤维、石墨纤维、预氧丝、炭布、炭带、炭绳、炭毡及其复合材料。此中炭纤维为含碳量高于93％的纤维。用聚丙烯睛纤维、粘胶丝和沥青纤维经碳化制成。热责罚温度由低至高，可离别制成耐热纤维、碳化纤维和石墨纤维。

综上所述，从广泛的意义上说：炭素材料本来是含有较多无定型碳组织的碳材料。石墨材料则因而石墨晶体为主的碳材料。两者都具备良多雷同性格，但又有显然差别。

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