关于片状石墨的发现和利用，有一个有据可查的例子。最早的记载是《水经朱》，书中写道：“洛水旁有一座石墨山，岩石都是黑色的，所以书籍稀少，因此以石墨闻名。”考古发现表明，早在3000多年前的商代，中国就使用石墨书写文字，一直持续到东汉末年（公元220年）。石墨作为书籍墨水被松烟墨所取代。清代道光年间（公元1821-1850年），湖南郴州市的农民开采片状石墨作为燃料，称之为“油炭”。
石墨的英文名称源自希腊语“graphite in”，意思是“书写”。它是由德国化学家和矿物学家A.G. Werner于1789年命名的。
片状石墨的分子式为C60，分子量为12.01。天然石墨呈铁黑色或钢灰色，具有亮黑色条纹、金属光泽和不透明性。其晶体属于复杂的六方双锥晶体，为六方片状晶体。常见的单晶形貌包括平行双面、六方双锥和六方柱状，但完整晶体较为罕见，通常呈鳞片状或片状。参数：a0=0.246nm，c0=0.670nm。典型的层状结构中，碳原子排列成层，每个碳原子与相邻碳原子等比例连接，每层中的碳原子排列成六边形环。上下相邻层的碳原子六边形环沿平行于网格平面的方向相互错位，然后堆叠形成层状结构。错位方向和距离的不同会导致不同的多晶型结构。上下层碳原子间的距离远大于同一层内碳原子间的距离（层内碳原子间距为0.142nm，层间碳原子间距为0.340nm）。比重为2.09-2.23，比表面积为5-10m²/g。硬度具有各向异性，垂直解理面为3-5，平行解理面为1-2。聚集体通常呈鳞片状、块状和土状。石墨片具有良好的导电性和导热性。矿物片在透射光下通常不透明，极薄的片层呈浅绿灰色，单轴晶，折射率为1.93~2.07。在反射光下，呈浅棕灰色，具有明显的多色反射，Ro为带棕色的灰，Re为深蓝灰色，反射率Ro为23（红色），Re为5.5（红色），具有明显的反射色和双反射，具有较强的非均质性和偏振性。鉴别特征：铁黑色，硬度低，具有极好的解理面，柔韧性好，手感滑腻，易沾染手部污渍。若将浸过硫酸铜溶液的锌颗粒置于石墨上，可析出金属铜斑点，而与其性质相似的辉钼矿则无此反应。
石墨是元素碳的一种同素异形体（其他同素异形体包括金刚石、碳60、碳纳米管和石墨烯），每个碳原子的外围与其他三个碳原子相连（形成多个呈蜂窝状排列的六边形），构成共价分子。由于每个碳原子都会释放一个电子，这些电子可以自由移动，因此片状石墨是电导体。其解理面主要由分子键构成，分子间的吸引力较弱，因此具有良好的浮选性。由于片状石墨特殊的键合方式，我们不能简单地将其视为单晶或多晶。目前普遍认为片状石墨是一种混合晶体。
发布时间：2022年11月4日