石墨是什么固体结构

石墨由碳原子排列成六边形网格层状结构，层间通过弱范德华力连接。每个碳原子与周围3个碳原子形成共价键，形成蜂窝状平面。石墨的层状结构使其具有优异的润滑性，铅笔芯就是利用这一特性。石墨还具有良好的导电性，电子可以在层间自由移动。石墨烯就是单层石墨，厚度仅为一个原子。

石墨的晶体结构属于六方晶系，空间群为P6₃/mmc。石墨的层间距约为0.335纳米，层内碳原子间距为0.142纳米。这种结构使石墨具有各向异性，平行于层面的硬度与垂直于层面的硬度差异明显。石墨的热稳定性高，熔点达到3652摄氏度。石墨还广泛应用于电池电极、散热材料和耐火材料中，这些应用都与其独特的层状结构密切相关。