石墨是一種古老而神奇的材料，被人類利用于各種創作和記錄活動中。它無聲無息地見證了人類文明的演進，并繼續為我們帶來無盡的創作靈感。石墨也是碳元素的結晶礦物之一，具有潤滑性、化學穩定性、耐高溫、導電、特殊的導熱性和可塑性、涂敷性等優良性能，其應用領域十分廣泛。

在古代，石墨被廣泛用于繪畫和書寫。它是一種黑色的礦石，可以輕松地描繪出清晰的線條和陰影。許多古代藝術家利用石墨繪制出栩栩如生的畫作，展示了他們對世界的觀察和理解。石墨也被用于制作寫字工具，使得文字的記錄和傳播更加容易和普遍。在古代文明的發展中，石墨在各個領域都起到了非常重要的作用。

??石墨也叫炭精是指碳的同素異形體，黑灰色的半結晶體，鱗片狀含油脂。這些特性將它的用途局限在把它作為一種藝術家的顏料使用，但是人們的確很樂意將之用作鉛筆（PENCILS），特殊工業涂料，或是作潤滑劑。1664年石墨首次在英國的巴羅戴爾（Barrowdale）開采，并將一小塊固定在細棒上來書寫。然而直到18世紀，石墨的真實成分才被確定，并且被命名為石墨（graphite）。在這以前它被稱作炭精或黑鉛（plumbago或black lead）。后面這個誤稱仍保留在現代石墨鉛筆的名稱中，即石墨鉛筆（LEAD pencil）。石墨現在和黏土的混合物現用來制作鉛筆，鉛筆是1795年法國人尼古拉斯·雅克·孔泰（Nicolas Jacques Conté）和奧地利人約瑟夫·哈德馬斯（Joseph Hardmuth）在兩地各自同時發明的。石墨還能用電流通過粒狀的無煙煤來人工制造。石墨還可以用來制作攪拌棒和盛金屬熔液的坩堝，用于熔化的金屬液鑄造雕塑。由于石墨在高溫下極端穩定，它不會污損金屬鑄件或是傳導金屬的熱量。

石墨呈浸染狀分布于花崗巖中，在一些富氣液的巖漿礦床中，石墨可呈球狀、豆狀聚積，構成球狀石墨花崗巖，石墨片徑一般為0.1～0.2mm。賦存于板巖和千枚巖中的隱晶質石墨礦石，石墨呈隱晶質鱗片集合體為主，粒徑一般在0.2mm左右，主要為無定形花瓣狀、疊層狀，一般含有部分微晶鱗片石墨，片徑大的可達1～2μm，與石墨共生的有伊利石或高嶺石等粘土礦物，以及石英、水云母、絹云母、紅柱石、黃鐵礦等。隱晶質石墨礦石常殘留原巖的層理構造，變質不徹底的部分還可含部分未變質的無煙煤，保留煤巖結構。有的隱晶質石墨礦床的礦石分為軟質石墨與硬質石墨兩種，軟質石墨礦石變質徹底，質量好，硬質石墨一般為石墨與無煙煤的過渡帶，質量次。??

中國發現和利用石墨的歷史悠久。古籍中已經有很多關于石墨的記載。比如《水經注》“洛水側有石墨山。山石皆黑，故書可疏，故石墨為名山?？脊虐l掘出的甲骨、玉片、陶片發現，早在3000年前，商朝就用石墨寫字，一直延續到東漢末年(公元220年)松煙油墨取代石墨作為書籍油墨。清朝道光年間(從1821年到1850年)湖南郴州農民開采石墨作燃料，稱為“油碳”

20世紀初，用石墨制作電池和鉛筆的技術傳入中國，當時被稱為“電煤”和“筆鉛”石墨開始用于現代工業，促進了我國石墨礦業的發展。興和、南江、磐石石墨礦先后于1916年至1928年開采，1929年在湖南耒陽開采、郴州、宜章等地設置了7個石墨礦1932年，湖南貴陽發現優質石墨，十余家鉛公司參與開采或采購礦石。陜西省眉縣于1936年成立了Pen鉛礦公司，年產石墨礦約3000噸。

1931年9月以后，巖石、柳毛、1937年7月后的星河礦和南墅、丁 安等礦被侵華日軍掠奪開采，估計被搶走石墨5萬多噸。當時抗戰后的四川南江平和地區有9個礦山和2個公司開采石墨和研磨粉，年產量200噸，1947年停產?？谷諔馉巹倮?，人民 1948年，解放區人民政府接管了柳毛、磐石、南墅礦恢復生產；國民黨統治區曾經有20多家筆芯公司，1949年只剩下郴州、梅縣兩個企業，合計年產石墨5915t。

隨著石墨礦的開發，自20世紀20年代以來，一些學者開展了中國石墨礦床的地質工作例如，金亮 福建南平鉛礦調查與侯德峰南、曾世錄、南延宗、廖友仁、盧衍豪、高俊西、李均衡、王岳倫等人到了四川、河南、福建、陜西、甘肅等地部分礦山調查。然而，在1949年之前，礦山沒有進行正式的地質勘探工作。

人民政府成立后中華人民共和國中國在1949年，國家投入了大量的地質勘探工作在石墨礦山。早在20世紀50年代初，華東工業部就派出地質隊勘探南墅的石墨資源。后來建材和地礦的地質隊在60年代勘探南墅、興和、魯塘、磐石和其他礦山在20世紀70年代對南江進行了勘探、北墅、什報氣、上世紀80年代，三岔崖和其他礦山勘探了柳毛、金溪和其他礦山在1990年代勘探了穆棱、赤城等礦。40年來，我們不僅查明和擴大了老礦山的儲量，而且發現了大量的新礦點，查明了大量的工業儲量和豐富的后備資源，全面掌握了我國石墨礦產資源的特點和分布規律豐富的地質成果為中國石墨礦業的可持續發展提供了可靠的依據。

建國后中華人民共和國中國，冶金、機械、隨著電氣等行業的發展，石墨生產蓬勃發展。1950年至1952年，國家投資興建南墅、柳毛、興和、魯塘、南江等礦1952年生產石墨1.22萬t。從1953年到1957年，通過技術改造和工藝設備的充實，初步改變了石墨礦的落后面貌1957年，中國有8個礦山生產石墨4.33萬t，產品已出口。1958年新辦小礦21個，全國產量15萬t，但開采不平衡，產品質量下降。1962年調整后，產品質量有所提高，但產量下降，到1966年產量為8.9 t，1970年才開始改進，已經拉平、冷水江、穆棱、麻山、靈寶等礦相繼建成，1977年全國產量達到20座.6萬t。從1978年開始，石墨行業徘徊了四年，全國年產量一直保持在18萬t左右。

中國實行改革、開放政策后，石墨工業有了新的活力。萊西在20世紀80年代得到了恢復和發展、武川、伍園、西峽等礦，廣東佛岡煤礦雞西磷礦都有石墨生產礦。到了1985年，縣級以上的縣就多了、現有中型石墨企業25家，小型鄉鎮企業200多家，年產量27.9萬噸，出口量由1.37萬噸增加到8.1萬t，成為非金屬礦產中的大宗出口產品。1990年，中國 美國石墨產量達到頂峰，年產量為67.9萬噸，出口量14.1萬噸，1992年減少到50噸.8萬噸，出口量15.5萬t。1995年出現一個新的高峰，年產量為216.3萬噸，其中鱗片石墨產量為54.9萬噸，出口量15.4萬t。目前有9個國有骨干礦，15個地方國有礦，187個集體和鄉鎮礦山廠礦，180多個各種加工廠，形成了一個黑龍江的柳毛、山東南墅、內蒙古興和的結晶石墨生產基地，湖南蘆塘的隱晶質石墨，國有重點礦山產量占全國產量的38%，集體和鄉鎮企業的產量分別占62%

經過70多年的風雨滄桑，中國石墨礦業總體上有了長足的發展，雖然建國以來幾經波折中華人民共和國中國到1995年，年產量不僅是1949年的365倍，而且形成了礦業、選礦、加工、品質提純等一系列石墨產品的配套綜合產業。年產量約占世界產量的一半，位居第一。20多種產品，272種產品品牌，產品質量、粒度分級和粉碎加工方法達到世界先進水平。同時，由于深加工產品的不斷開發，產品結構也有了很大改善，已能生產代表當代國際先進水平的彩電顯像管用石墨乳和GRT節能減磨添加劑、可膨脹石墨、石墨板材、石墨密封件石墨耐火材料等六大類近千種深加工產品。長期以來，石墨一直是中國占主導地位的非金屬礦產之一，并將繼續穩步發展。

2020年6月25日，大同發現超大型石墨礦床，資源量約1億噸據了解，大同市新榮區石墨礦帶位于新榮區東南130，白山村與紅茨堡之間，距離約8000米。石墨礦帶呈南西—它分布在東北部，長約23000米，寬50至800米。 

成分結構

石墨的化學成分是碳(C)天然石墨很少是純的，通常含有10%～20%雜質，包括二氧化硅、Al2O3、MgO、CaO、P2O5、CuO、V2O5、H2O、S、FeO以及H、N、CO2、CH4、NH3等。石墨礦物呈鐵黑、鋼灰色，帶亮黑色條紋；金屬光澤，隱晶質骨料暗淡不透明；解理{0001}完整，硬度各向異性，垂直解理面3 ~ 5，平行解理面1 ~ 2；質軟，密度為2.09～2.23g/Cm3，有滑膩感，容易污染手指。礦物薄片在透射光下通常是不透明的，極薄的薄片是淺綠灰色，單軸的，折射率為1.93～2.07，反射光下為淺棕灰色，反射多色明顯，Ro灰色帶棕色，Re深藍灰色，反射率Ro23(紅)，Re5.5(紅)，反射色、雙反射明顯，非均質性強，偏振色為稻草黃色。石墨是一種復合的六方雙錐晶體，沿{0001}它是六角板晶體，常見的單形有平行雙面、六方雙錐、六角柱狀，但完整的晶形很少，一般呈鱗片狀或板狀，聚集體致密塊狀、土狀或球狀。

石墨晶體具有典型的層狀結構，碳原子呈六邊形網絡層排列，表面網絡節點處的碳原子相對于上下相鄰層網格的中心。重復層為2的石墨是2H多型體，屬于六方晶系，通常稱為石墨；如果重復層為3，則為石墨的3R多型，屬于三元系，但在天然石墨結構中不能單獨分離。在石墨的晶體結構中，層中碳原子的配位數為3，具有共價金屬鍵，間距為0.142nm，各層通過分子鍵連接，間距為0.340nm，這種特殊的晶體結構和化學鍵使石墨具有一些特殊的工藝性能。

理化性質

由于碳原子緊密排列在石墨晶格的原子層中，熱振動困難，所以石墨可以耐高溫，具有特殊的熱性能。石墨的熔點為3850℃，沸點為4250℃，吸熱為6.9036×107J/Kg，高溫電弧燃燒后的失重很小，2500℃時強度比室溫下提高一倍，熱膨脹系數小(1.2×10-6)當溫度突然變化時，它的體積變化很小。因為石墨晶體中有容易流動的電子，所以是導電的、導熱性不亞于金屬。但隨著溫度的升高，熱導率降低，在極高的溫度下趨于非熱狀態。石墨具有良好的化學穩定性，不受酸的影響、堿和有機溶劑的腐蝕。石墨的潤滑性能與二硫化鉬和四氟乙烯相似，在潤滑介質中摩擦系數小于0.1，尤其是鱗片石墨具有更好的潤滑性。此外，石墨具有包覆性和可塑性當它涂在固體物體表面時，能形成一層薄膜并牢固附著保護固體，可制成任何復雜形狀的產品。

中國石墨產品分為鱗片石墨和微晶石墨兩大類：鱗片石墨指的是天然的結晶石墨，看起來像魚鱗，由晶體構成(鱗片狀)石墨礦石經加工、選礦、一些產品被提純；微晶石墨，曾被稱為土壤石墨或無定形石墨，是指由微小的天然石墨晶體組成的致密集合體，由隱晶質物質組成(土狀)石墨礦石經加工、有的經選礦、提純而得的產品。

鱗片石墨

按其固定碳含量分為高純石墨、高碳石墨、中碳石墨和低碳石墨，根據產品粒度而定、固定碳含量分為212個品牌，各品牌石墨產品的技術要求見表4.13.2。高純石墨(固定碳含量大于或等于99.9%主要用作柔性石墨密封材料，代替鉑坩堝用于化學試劑熔煉和潤滑劑基料；高碳石墨(固定碳含量94.～99.9%主要用于耐火材料、潤滑劑基料、電刷原料、電碳制品、電池原料、鉛筆原料、填充料及涂料等；中碳石墨(固定碳含量80%～94%主要用于坩堝、耐火材料、鑄造材料、鑄造涂料、鉛筆原料、電池材料和染料等。低碳石墨(固定碳含量大于或等于50.～80.主要用于鑄造涂料。微晶石墨可分為有鐵要求的和無鐵要求的兩類，含碳量根據產品而定、最大粒徑分為60個等級，各等級石墨制品的外觀要求制品中不能有肉眼可見的鋸末、鐵屑、石顆粒等雜質，產品不受其他雜質污染，其技術要求見表4.13.3。微晶石墨中酸溶性鐵含量不超過1%，主要用于鉛筆、電池、焊條、石墨乳劑、石墨軸承的配料，電池碳棒的原料等；不含鐵的微晶石墨主要用于鑄造材料、耐火材料、染料電極糊等原材料。

自然類型

通常，根據含礦巖石的巖性，各種礦床都有其天然類型的石墨礦。晶質(鱗片狀)石墨礦主要是區域變質礦床中的片麻巖、片巖類以及大理(透輝)巖類、變粒巖類、天然類型的礦石，如混合巖；花崗巖和閃長巖主要發育在巖漿熱液礦床中、礦石的自然類型，如長英質巖石。隱晶質(土狀)石墨礦主要發育接觸變質礦床中的天然板巖和千枚巖。

片麻巖類

包括石墨花崗巖片麻巖、石墨黑云母斜長片麻巖、石墨平線閃長巖片麻巖、石墨輝石片麻巖等。石墨呈片狀或片狀，混有黑云母或透閃石等片狀礦物、錫石等纖維狀礦物緊密共生，一般沿平行片麻巖定向排列，在長石中均勻分布、在應時煤矸石的礦物顆粒之間。石墨片徑0.04 ~ 4 mm，常隨脈石顆粒的大小而異粗脈石顆粒周圍的石墨薄片直徑較大，一般為0.1～0.5mm較多。片巖石墨礦包括石墨片巖、石墨石英片巖、云母石墨片巖、石英石墨片巖等。石墨是鱗片狀集合體，云母、絹云母和其他片狀礦物在應時沿片理方向緊密共生排列、在顆粒礦物之間，比如斜長石。石墨片徑0.01～1.5mm，以0.1～0.2mm的較多。

石墨大理巖、石墨透輝巖、石墨變質巖都具有粒狀變質結構和塊狀結構。礦石中的石墨常呈鱗片狀或不規則片狀，隨機嵌布在脈石礦物顆粒中或解理中，形成間隙結構。變質巖型礦石中的石墨薄片直徑一般為0.1～0.3mm，在大理巖型礦石中一般為0.1～0.5mm，在輝綠巖礦石中一般為0.5 ~ 1毫米，大的可達5 ~ 10毫米。石墨混合巖通常疊加在片麻巖上，是混合巖化的產物、在片巖或麻粒巖礦石中，它通常呈帶狀或脈狀。由于大量應時物質的加入，混合巖化作用的重熔重結晶，組分遷移和再分布，礦石的礦物組成和結構很不均勻，出現條帶狀結構、眼球結構和陰影結構的化學成分變化很大。礦石的固定碳含量一般為2.5%～4.5%石墨鱗片分布不均勻，有時局部富集，鱗片直徑增大，一般為0.2～0.5mm?；◢弾r礦物是各種含石墨花崗巖，由巖漿熱液不同階段的結晶礦物和石墨組成與石墨伴生的礦物很復雜，往往含有多種金屬和稀有金屬礦物。

隨著科技的進步，如今的石墨在藝術和文學創作中扮演著不可或缺的角色。在繪畫領域，許多藝術家仍然鐘愛使用石墨進行素描。石墨的柔軟和可塑性使得藝術家能夠以各種方式表現出他們的創造力，創作出獨一無二的藝術品。石墨的特殊質地和純黑色也給作品帶來一種古樸和神秘感。

而在文學創作方面，石墨也發揮著重要的作用。很多作家和詩人喜歡使用石墨來記錄他們的靈感和想法。在寫作的過程中，石墨的自由流動和柔軟性給他們提供了更多的自由度和表達方式。通過使用石墨，他們能夠將內心的世界完整而深刻地展現在紙上，讓讀者感受到更加真實和生動的情感。

除了在傳統藝術和文學領域中的應用，石墨也被廣泛用于現代科技和工業創新中。石墨在電子設備的制造中具有重要地位，它能夠成為導電材料，使得電子設備的工作更加穩定和高效。石墨的熱導性能也使得它成為熱管理領域的理想材料，能夠幫助設備散熱，保持溫度穩定。

作用

石墨在冶金工業中主要用作耐火材料；鑄造工業中用作鑄模和防銹涂料；在電氣工業中用于生產碳電極、電極碳棒、電池，石墨乳液可用作電視顯像管的涂料，碳素制品可用于發電機、電動機、通訊設備等諸多方面。在機械工業中用作飛機、輪船、火車等高速運行機械的潤滑劑；在化學工業中用于制造各種耐腐蝕的器皿和設備；在核工業中用作中子減速劑和原子反應堆的保護材料；在航天工業中，它可用作火箭發動機尾噴管火箭的喉襯、導彈的隔熱、人造衛星上的耐熱材料和無線電連接信號和導電結構材料。此外，石墨還是輕工業中玻璃和造紙的拋光劑和防銹劑，制造鉛筆、墨汁、黑漆、墨水和人造金剛石的原料。隨著現代科學技術和工業的發展，石墨的應用領域還在不斷擴大，已經成為高科技領域新型復合材料的重要原料，在國民經濟中發揮著重要作用。