石油焦等焦炭材料為什么能轉(zhuǎn)化為石墨，以及需要什么樣的條件才能轉(zhuǎn)化? 了解這個問題，對我們掌握石墨板石墨化生產(chǎn)工藝是有指導(dǎo)意義的。

前面已經(jīng)介紹了石墨是結(jié)晶形碳，而一般煤炭是非晶形碳——無定形碳。這里進一步介紹兩者在微觀結(jié)構(gòu)方面的差別。

用電子顯微鏡觀察天然石墨可以看到，石墨是碳原子間呈六角環(huán)形片狀體的多層疊合晶體。這種晶體的片狀體中層與層之間有一定排列順序,上一層片狀體中六角環(huán)形的一個角位于鄰層片狀體六角環(huán)形的中心上(見圖9 - 1 )，第一層與第三層完全對稱,而第二層與第四層完全對稱，相鄰的層與層的距離為3.354埃(注?！睘闇y量可見光波波長 的單位,等于1厘米的一億分之一，即A= 10_8厘米)。在片狀體的每個六角環(huán)形結(jié)構(gòu)中 相鄰的兩個碳原子之間的距離為1.42埃。

石油焦、瀝青焦等易石墨化性炭，從化學(xué)角度看是以芳香烴縮合環(huán)為基本結(jié)構(gòu)單元的復(fù)雜有機高分子化合物。由于成焦溫度不一樣，這些高分子化合物的分子量也不一樣。

它們有共同的特點，即成焦溫度越高分子量越大，而且以芳香烴縮合環(huán)為基本構(gòu)造單元的高分子化合物在形成大分子時首先向平面方向發(fā)展。在鍛燒溫度下，雖然這種以芳香烴縮合環(huán)為基本構(gòu)造單元的高分子化合物在平面方向不斷合并，分子量越來越大，氫、氧、氮等元素逐漸減少。

但是，在許多平面狀大分子之間還沒有形成規(guī)律性的重疊排列。有的雖然已在進入排列狀態(tài)，但平面狀大分子的層與層之間距離較大，因而顯現(xiàn)不出天然石墨那樣的物理性質(zhì)。