グラファイト(黒鉛)とは?
ぐらふぁいと
グラファイト(黒鉛)とは、炭素の同素体の一つで、層状の結晶構造を持ち、鉛筆の芯や電極など幅広い用途に使われる鉱物です。
グラファイト(黒鉛、Graphite)は、炭素(C)のみからなる元素鉱物であり、ダイヤモンドと同じ炭素の同素体ですが、結晶構造がまったく異なります。炭素原子が六角形の平面状に並んだ「グラフェン層」が積み重なった層状構造を持ち、層内の結合は強固ですが層間の結合は弱いため、層が簡単にずれ落ちます。
この層間のずれやすさが、グラファイトのさまざまな特性を生み出します。
- 金属光沢を持つが非常にやわらかく(モース硬度1〜2)、紙に跡がつく
- 電気を通す(炭素の同素体で唯一の良導体)
- 熱に強く(融点約3600℃)、化学的に安定
- 潤滑性が高く、固体潤滑剤として利用される
産地はブラジル・中国・インド・モザンビーク・カナダなどで、天然グラファイトは鉱山から採掘されますが、工業用には人造グラファイトも大量生産されています。
用途は多岐にわたります。鉛筆の芯(実際は粘土との混合物)・電池電極(特にリチウムイオン電池の負極)・燃料電池・耐熱材・原子炉の減速材・潤滑剤・半導体素材などに用いられ、現代技術を支える重要な素材です。
使い方・例文
鉛筆の芯の原料として身近に知られるほか、リチウムイオン電池や半導体分野の記事で「グラファイト(黒鉛)電極」という形でよく登場します。
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