石墨的結(jié)構(gòu)基元

石墨的結(jié)構(gòu)基元答案:①、結(jié)構(gòu)基元與點(diǎn)陣點(diǎn):首先觀察石墨的晶體結(jié)構(gòu)垂直于石墨層觀察（綠、黃球均為C），注意第1、3層（綠）對(duì)正而與第2層（黃）錯(cuò)開(kāi)。沿紫色菱形框,垂直于石墨層,從第1層切到第3層，就得到一個(gè)晶胞。上面的圖中的紅綠點(diǎn)都是C原子，將點(diǎn)陣點(diǎn)放在綠點(diǎn)處是一種方便的作法。石墨的結(jié)構(gòu)基元:4個(gè)C原子形成一結(jié)構(gòu)基元。每個(gè)晶胞含一個(gè)結(jié)構(gòu)基元。抽象成點(diǎn)陣后，一個(gè)格子凈含1個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)。②、石墨屬于六方晶系，晶格:a二b^c,a=0=90°，Y=120°;晶胞常數(shù)ao=245.6pm,co=669.6pm。六方簡(jiǎn)單格子。（2）、寫出原子坐標(biāo)、晶胞中的原子數(shù)目。答:①、原子坐標(biāo):頂點(diǎn)0,0,0;棱上0,0,1/2;底心2/3,1/3,0;晶胞內(nèi)1/3，2/3，1/2。上圖中展示了理想的石墨晶體結(jié)構(gòu)具有六方晶胞,晶軸和四個(gè)不同的C原子的坐標(biāo)。②、晶胞中的原子數(shù)目晶胞凈含4個(gè)C原子:8Xl/8+4Xl/4+2Xl/2+l=4。石墨是一種高溫耐火材料，熔點(diǎn)〉3500°C，不被熔融金屬,爐渣和其它腐蝕介質(zhì)、潤(rùn)濕（侵蝕）,熱膨脹系數(shù)小,溫度升高時(shí)尺寸穩(wěn)定,易加工，而且高溫下仍有較高的強(qiáng)度，良好的抗熱震性，在還原氣氛下是理想的高溫材料。其最主要的用途是作電極及發(fā)熱體，也可作模具及耐火爐襯，也能作為高溫結(jié)構(gòu)材料用于火箭、噴氣機(jī)等高溫部位。耐火材料中引入C-M-C磚,Al-M-C滑板等。CN=12。在石墨結(jié)構(gòu)中，層與層之間距離為言c=334.8pm,而層內(nèi)碳原子的最短距離為,在兩層之間碳原子間距比層內(nèi)碳原子間距大得多,層狀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)很明顯。其中,粗線及實(shí)心圓點(diǎn)表示一個(gè)晶胞的情況。層間每個(gè)碳原子的3個(gè)電子以共價(jià)鍵與周圍3個(gè)C原子相作用，另一個(gè)電子為層中所有C原子共有，以金屬鍵與層中所有C原子結(jié)合,由于這種層狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn),使導(dǎo)熱系數(shù)、熱膨脹系數(shù)、硬度等，在不同方向有很大差別，如導(dǎo)電率，（層內(nèi)的電導(dǎo)率為2.5X104~0.2X104Q1、?cml、，但垂直于層方向?yàn)?~1Q1、?cml、。）垂直層狀為平行層狀1/104,熱膨脹系數(shù)在層狀平面內(nèi)的a（1X106、）比垂直