自然石墨与人工石墨的区别

自然石墨是在高温高压的地质环境下，富含碳的有机物质经长期作用形成的，是大自然的馈赠。自然石墨的工艺特征主要由其晶体形态决定。不同晶体形态的石墨矿物具有不同的工业价值和用途。

自然石墨的种类较多，根据不同的晶体形态，自然石墨可分为三种：致密晶体石墨、片状石墨和隐晶石墨。

人工石墨在晶体学上类似于多晶体。人工石墨的种类繁多，生产技术各不相同。从广义上讲，所有经过有机碳化和石墨化高温处理得到的石墨材料都可以统称为人工石墨，如碳（石墨）纤维、热解碳（石墨）、石墨泡沫等。

01 晶体结构

天然石墨的晶体发展更加完善，天然鳞片石墨的石墨化程度通常在98%以上，而天然微晶石墨的石墨化程度通常低于93%。

人工石墨的晶体发展程度取决于原材料和热处理温度。一般来说，热处理温度越高，石墨化程度越高。目前工业生产的人工石墨，石墨化程度通常低于90%。

02 组织结构

天然鳞片石墨是一种单晶，结构相对简单，仅具有晶体缺陷（点缺陷、位错、堆垛缺陷等），在宏观上显示出各向异性的结构特征。天然微晶石墨的颗粒较小，颗粒排列杂乱，去除杂质后存在孔隙，宏观上显示出各向同性的结构特征。

人工石墨可以看作是一种多相材料，包括由石油焦或沥青焦等碳质颗粒转变而来的石墨相、包覆在颗粒周围的煤沥青粘合剂转变而来的石墨相，以及经过热处理后由颗粒堆积或煤沥青粘合剂形成的孔隙。

03 物理形态

天然石墨通常以粉末形式存在，可以单独使用，但通常与其他材料结合使用。

人工石墨的形态更多，既有粉末、纤维，也有块状，狭义的人工石墨通常是块状的，当用于加工成某种形状时。

04 物理和化学性质

天然石墨和人工石墨有共同点，也存在性能上的差异。例如，天然石墨和人工石墨都是良好的热导体和电导体，但对于相同纯度和粒度的石墨粉末，天然鳞片石墨的传热性能和导电性是最好的，自然微晶石墨次之，人工石墨最低。

石墨具有良好的润滑性和一定的塑性，天然鳞片石墨的晶体发展更加完美，摩擦系数小，润滑性最佳，塑性最高，而致密的晶体石墨和隐晶石墨以及人工石墨则较差。

05 应用领域

石墨具有许多优良特性，因此广泛应用于冶金、机械、电气、化工、纺织、国防等工业领域。天然石墨和人工石墨的应用领域有重叠的部分，但也有不同之处。

在冶金行业，由于天然鳞片石墨具有良好的抗氧化性，可以用于生产镁碳砖和铝碳砖等耐火材料。

人工石墨可以用作钢铁制造的电极，但天然石墨制成的电极在钢铁电炉的严酷条件下难以使用。

在机械行业中，石墨材料通常用作耐磨和润滑材料。天然鳞片石墨具有良好的润滑性，常用作润滑油中的添加剂。

天然石墨和聚合物树脂复合材料也可以用于上述领域，但耐磨性不如人造石墨。

人造石墨具有耐腐蚀性、良好的导热性、低渗透性等特点，广泛应用于化工行业制造热交换器、反应罐、吸收塔、过滤器等设备。

天然石墨和聚合物树脂复合材料也可以用于上述领域，但其导热性和耐腐蚀性不如人造石墨。