碳黑和石墨是C的同素异形体，很多人分不清两者之间的联系和区别。石墨和炭黑是两种不同的碳材料，它们在物理性质、化学性质、应用领域等方面都有着明显的区别。

1、从定义上：

碳黑：又叫做炭黑，是一种无定形碳，物理特性上呈现轻质、疏松、大表面积、极细的特点，是含碳物质(煤、天然气、重油、燃料油等)不完全燃烧或热分解的产物。所谓无定形态，也就是近似非晶形态，没有固定形状和周期性的结构规律。

石墨：是一种碳的结晶矿物，具有六边形层状结构，化学稳定性好，耐腐蚀，不易与酸、碱等试剂反应。

总结上面两者最大的区别：碳黑是无定形态，石墨具有晶体结构。

2、从结构上：

炭黑的结构：是用炭黑颗粒聚集成链或葡萄的程度来表示的。炭黑由聚集体组成，聚集体由聚集体的尺寸和形态以及每个聚集体中的颗粒数量组成，称为高结构炭黑。其具体结构如图3所示。

石墨的结构：是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的过渡层状晶体，层间以范德华力结合，晶体中同层碳原子间以sp2杂化形成共价键，每个碳原子与另外三个碳原子相联，六个碳原子在同一平面上形成正六边形的环，伸展形成片层结构。其具体结构如图4所示。

碳黑微晶结构

 石墨晶体结构

3、从理化性质上：

炭黑的性质：炭黑着色时，黑度主要是基于对光的吸收。石墨的化学性质在室温下相对稳定，只有卤素中的氟能与单质碳直接反应。加热下，单质碳容易被酸氧化；在高温下，碳也可以与许多金属反应形成金属碳化物。碳是可还原的，可以在高温下冶炼金属。

石墨：同一平面的碳原子中，有能在晶格中自由移动的电子，可以被激发，所以石墨有金属光泽，能导电、传热；由于层与层间距离大，结合力（范德华力）小，各层可以滑动，所以石墨的密度比金刚石小，质软并有滑腻感；此外，同一层中碳原子间的结合力很强，极难被破坏，所以石墨熔点高，化学性质也稳定。

4、导电性的区别：

导电炭黑的导电性能与炭黑的结构有关，而石墨的导电性主要取决于石墨的含碳量、颗粒大小、石墨化度等因素。导电炭黑和石墨导电性对比：一般来说，石墨的导电性要优于导电炭黑，但导电炭黑的导电性能稳定，添加少量即可达到效果。因此，石墨的应用量要小于导电炭黑。

5. 物理性质

石墨是一种具有层状结构的碳材料，由于其层与层之间的键结构较弱，因此具有很好的层间滑动性和导电性。石墨的晶体结构是由六角形的碳原子构成的，每个碳原子与周围三个碳原子形成sp2杂化轨道，形成了一个平面的六角形结构，这种结构被称为芳香环。石墨的层间距离较大，约为0.34nm，层间结构松散，因此石墨具有很好的层间滑动性。

炭黑是一种由碳黑颗粒组成的粉末状物质，其颗粒大小一般在10-500纳米之间。炭黑的颗粒形状不规则，表面积大，具有很好的吸附性和分散性。炭黑的颗粒结构较为紧密，因此炭黑的密度较高，一般在1.8-2.1g/cm3之间。

6. 化学性质

石墨的化学性质比较稳定，不易与其他物质反应。石墨在高温下可以与氧气反应生成二氧化碳，但在常温下不易与氧气反应。石墨可以与一些强氧化剂如硝酸、硫酸等反应，但反应较为缓慢。

炭黑的化学性质比较活泼，容易与其他物质反应。炭黑可以与氧气、氢气等反应生成一氧化碳、二氧化碳、甲烷等。炭黑可以与一些化学试剂如酸、碱等反应，产生一些化学变化。

7. 应用领域

石墨的应用领域比较广泛，主要用于制造铅笔芯、电极、石墨烯等。石墨烯是一种新型的碳材料，具有很好的导电性、热导性和机械性能，被广泛应用于电子器件、传感器、催化剂等领域。

炭黑的应用领域也比较广泛，主要用于橡胶、塑料、油墨、涂料等领域。炭黑可以增加材料的强度、硬度、耐磨性和耐候性，被广泛应用于橡胶制品、塑料制品、油墨、涂料等领域。

石墨和炭黑是两种不同的碳材料，它们在物理性质、化学性质、应用领域等方面都有着明显的区别。石墨具有很好的导电性和层间滑动性，主要用于制造电极、石墨烯等;炭黑具有很好的吸附性和分散性，主要用于橡胶、塑料、油墨、涂料等领域。

8.炭黑和石墨的性质不同

炭黑的性质和特性炭黑着色时，黑度主要是基于对光的吸收。对于特定浓度的炭黑，炭黑越小，光吸收程度越高。黑度不仅被碳黑内部的光吸收，还受到粒子表面几何机制的影响，产生具有增亮效果的光散射，会降低黑度。随着粒径的减小，光散射程度降低。只有对于极细的炭黑，提高炭黑浓度才能提高黑度。对于粗炭黑，优势光散射度随着炭黑数量的增加而增加，但黑度相应降低。

石墨的化学性质在室温下相对稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；与氧气高温反应燃烧，生成二氧化碳或一氧化碳；只有卤素中的氟能与单质碳直接反应。加热下，单质碳容易被酸氧化；在高温下，碳也可以与许多金属反应形成金属碳化物。碳是可还原的，可以在高温下冶炼金属。此外，最近的研究发现，石墨可以被氯磺酸溶解，形成单层石墨烯的氯磺酸“溶液”。