石墨和金刚石都是由碳元素构成的物质,但它们的性质和用途却有很大的区别。
1. 结构不同:石墨是由六方密排的碳原子层构成的,每层之间仅仅通过范德华力相互作用,因此石墨层之间可以相对自由地滑动,导致石墨具有良好的润滑性。而金刚石则是由四面体构型的碳原子构成的,碳原子之间通过共价键相连,因此构成了非常坚硬且难以改变形状的晶体结构。
2. 物理性质不同:石墨是一种软性材料,脆性较小,比较容易被划伤或削穿。它的热导率和电导率很高,因此常用于导电、润滑等领域。金刚石则是一种非常坚硬的物质,它的硬度排名自然界中之首,因此常用于钻石切割、磨料加工等高精密领域。
3. 化学稳定性不同:石墨在空气中相对稳定,但在高温下将会氧化成二氧化碳,失去润滑性。金刚石则相对稳定,不易被氧化,因此广泛应用于高温高压等领域。
4. 用途不同:石墨主要用于制造铅笔芯、电极、润滑剂、石墨纤维等。而金刚石则广泛用于工业加工、珠宝饰品、磨料材料、热散热材料等高精密领域。