石墨为啥是混合晶体

石墨由碳原子层状结构组成，层内碳原子以共价键结合形成六边形网格，层间距约0.335纳米。层间通过范德华力连接，这种结合方式比共价键弱得多，导致石墨具有各向异性。铅笔写字时，石墨层容易滑动脱落，正是层间作用力弱的体现。高温下，石墨层间可插入其他原子或分子，形成石墨插层化合物，这种特性被用于制造锂电池电极材料。

石墨晶体结构同时呈现分子晶体和原子晶体的特征。层内碳原子形成稳定共价键网络，类似原子晶体；层间靠分子间作用力维持，类似分子晶体。X射线衍射显示石墨在平行和垂直层面方向上的物理性质差异显著，平行层面导电性高，垂直层面低。这种混合特性使石墨成为唯一同时具备高导电性、润滑性和热稳定性的材料，广泛应用于电极、润滑剂和核反应堆中。