石墨是大家很熟悉的名字，因为我们日常用的铅笔芯就是石墨制成的。中国是石墨产量大国，每年生产大约八十万吨，占世界产量70%左右。虽然大家对石墨并不陌生，但对石墨的性质了解得大概并不多。石墨可以说是最纯的碳，它的纯不仅在于是纯碳原子构成的，而且结构最规则最简单：是由一层一层网状结构堆砌成的，每一层网是蜂窝状，即由六角形构成。六角形每个角上有一个碳原子。每个碳原子与另外三个碳原子相邻。

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石墨有很好的导热和导电性能，由于其层状结构，这些性质不是各向同性的。热传播、声传播和导电性质沿着蜂窝网络传播得好，从网到网之间的传播就不那么好。而且，网络结构本身很稳定，但网与网之间结合力就不那么强了。

正是由于网与网之间结合力不强，才导致石墨烯的发现。所谓石墨烯，就是单层网状石墨——当然，有人愿意将石墨这个名字留给立体结构的石墨，而给平面结构的石墨单独一个名字，石墨烯。单层石墨烯非常薄，考虑到石墨中的两层网之间的距离是0.335纳米，石墨烯还不到这个厚度，所以是透明的。