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碳素材料根據(jù)其原子在結(jié)構(gòu)中的排列，有三種碳同素異形體，即金剛石、石墨和無定形碳。它們的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和用途也不同。

1.金剛石：是自然界中已知的最堅(jiān)硬的物質(zhì)。它的晶體結(jié)構(gòu)基本上是面心立方格子。每個(gè)碳原子被四個(gè)周圍的碳原子包圍。它通過共價(jià)鍵連接并且強(qiáng)度高，它的莫氏硬度是10。因此，它通常被用作切割、研磨和切割材料。當(dāng)金剛石含有微量雜質(zhì)時(shí)，它具有半導(dǎo)體性質(zhì)，可用作高溫整流器或固體微波器件。

2.石墨：碳原子形成四面體配位多面體的網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)層之間以分子鍵聯(lián)結(jié)，形成六方晶片。石墨是一種特殊的無機(jī)非金屬材料，具有金屬、塑料等一系列特性。它廣泛應(yīng)用于冶金、化工、電力和電子、機(jī)械、紡織和原子能工業(yè)。

3.無定形碳：碳原子排列無序，或者形成的晶粒太小。煤、天然氣、石油或其他有機(jī)物在1000℃左右碳化得 到的無定形碳是大表面積的多孔材料。產(chǎn)品包括炭黑、活性炭等。

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