هل تعرف شيئًا عن رقائق الجرافيت؟ الثقافة والتعليم: يمكنك فهم الخصائص الأساسية لرقائق الجرافيت.

أما بالنسبة لاكتشاف واستخدام رقائق الجرافيت، فهناك حالة موثقة جيدًا، عندما كان كتاب Shuijing Zhu هو الأول، والذي ذكر أن "هناك جبلًا من الجرافيت بجانب نهر Luoshui". جميع الصخور سوداء، لذلك يمكن أن تكون الكتب متناثرة، لذلك فهي مشهورة بالجرافيت. "تشير الاكتشافات الأثرية إلى أنه منذ أكثر من 3000 عام في عهد أسرة شانغ، استخدمت الصين الجرافيت لكتابة الأحرف، والتي استمرت حتى نهاية أسرة هان الشرقية (220 م). تم استبدال الجرافيت كحبر للكتب بحبر تبغ الصنوبر. خلال فترة Daoguang من أسرة تشينغ (1821-1850 م)، استخرج المزارعون في تشنتشو بمقاطعة هونان رقائق الجرافيت كوقود، والذي كان يسمى "كربون الزيت".

الاسم الإنجليزي للجرافيت مشتق من الكلمة اليونانية "graphite in" والتي تعني "يكتب". وقد أطلق عليه الكيميائي وعالم المعادن الألماني أغ فيرنر هذا الاسم عام ١٧٨٩.

الصيغة الجزيئية لرقائق الجرافيت هي C ووزنها الجزيئي 12.01. الجرافيت الطبيعي أسود حديدي ورمادي فولاذي، مع خطوط سوداء لامعة، وبريق معدني وعتامة. تنتمي البلورة إلى فئة البلورات السداسية المعقدة ثنائية المخروط، وهي بلورات صفائحية سداسية. تشمل الأشكال البسيطة الشائعة أعمدة سداسية ثنائية المخروط متوازية ذات وجهين، وأعمدة سداسية، ولكن الشكل البلوري السليم نادر، وعادة ما يكون متقشرًا أو صفيحي الشكل. المعلمات: a0 = 0.246 نانومتر، c0 = 0.670 نانومتر. بنية طبقية نموذجية، حيث تكون ذرات الكربون مرتبة في طبقات، وكل ذرة كربون متصلة بالتساوي مع الكربون المجاور، ويتم ترتيب الكربون في كل طبقة في حلقة سداسية. يتم إزاحة الحلقات السداسية للكربون في الطبقات العلوية والسفلية المجاورة بشكل متبادل في الاتجاه الموازي لمستوى الشبكة ثم يتم تكديسها لتشكيل بنية طبقية. تؤدي اتجاهات ومسافات الإزاحة المختلفة إلى هياكل متعددة الأشكال مختلفة. المسافة بين ذرات الكربون في الطبقتين العليا والسفلى أكبر بكثير من المسافة بين ذرات الكربون في الطبقة نفسها (التباعد بين الطبقات = 0.142 نانومتر، والتباعد بين الطبقات = 0.340 نانومتر). الكثافة النوعية 2.09-2.23، ومساحة السطح النوعية 5-10 متر مربع/جم. صلابة المعدن متباينة الخواص، ومستوى الانقسام الرأسي 3-5، ومستوى الانقسام الموازي 1-2. غالبًا ما تكون الكتل متقشرة ومتكتلة وذات قوام ترابي. تتميز رقائق الجرافيت بموصلية كهربائية وحرارية جيدة. تكون رقائق المعدن معتمة بشكل عام تحت الضوء المنقول، وتكون الرقائق الرقيقة جدًا ذات لون أخضر-رمادي فاتح، أحادية المحور، ومعامل انكسار يتراوح بين 1.93 و2.07. تحت الضوء المنعكس، تكون رمادية-بنية فاتحة، مع انعكاس واضح متعدد الألوان، رمادي Ro مع بني، رمادي أزرق داكن Re، انعكاسية Ro23 (أحمر)، Re5.5 (أحمر)، لون انعكاس واضح وانعكاس مزدوج، تباين واستقطاب قويان. السمات المميزة: أسود حديدي، صلابة منخفضة، انقسام مثالي شديد، مرونة، ملمس زلق، سهولة تلطيخ اليدين. عند وضع جسيمات الزنك المبللة بمحلول كبريتات النحاس على الجرافيت، يمكن ترسب بقع نحاسية معدنية، بينما لا يحدث هذا التفاعل في الموليبدينيت المشابه له.

الجرافيت متآصل لعنصر الكربون (من المتآصلات الأخرى الماس، والكربون 60، وأنابيب الكربون النانوية، والجرافين). يتصل محيط كل ذرة كربون بثلاث ذرات كربون أخرى (مجموعة من السداسيات مرتبة على شكل قرص العسل) لتكوين جزيئات تساهمية. ولأن كل ذرة كربون تُصدر إلكترونًا، فإن هذه الإلكترونات تتحرك بحرية، لذا يُعد الجرافيت الرقائقي موصلًا كهربائيًا. تهيمن الروابط الجزيئية على مستوى الانقسام، والتي تكون جاذبيتها للجزيئات ضعيفة، لذا فإن قابليته الطبيعية للطفو جيدة جدًا. ونظرًا لنمط الارتباط الخاص للجرافيت الرقائقي، لا يمكننا اعتباره بلورة أحادية أو متعددة البلورات. ويُعتبر الجرافيت الرقائقي عمومًا نوعًا من البلورات المختلطة.