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石墨到底是什么晶体呢？有人认为石墨是原子晶体；其实石墨不只是一种单一的晶体类型，而是几种晶体混合而成的。
在石墨晶体中，同层的碳原子以sp2杂化形成共价键，海一个碳原子以三个共价键与另外三个原子相连。六个碳原子在同一个平面上形成了正六连连形的环，伸展成片层结构，这里C-C键的键长皆为142pm，这正好属于原子晶体的键长范围，因此对于同一层来说，它是原子晶体。在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道，它们相互重叠。电子比较自由，相当于金属中的自由电子，所以石墨能导热和导电，这正是金属晶体特征。因此也归类于金属晶体。
石墨晶体中层与层之间相隔340pm，距离较大，是以范德华力结合起来的，即层与层之间属于分子晶体。但是，由于同一平面层上的碳原子间结合很强，极难破坏，所以石墨的溶点也很高，化学性质也稳定。
所以，石墨是原子晶体，金属晶体，分子晶体的一种混合型晶体。
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