2020-05-04
石墨具有导电性，这与石墨的结构也有密切关系。碳原子最外层有 4 个电子，在石墨的一个片层中，每个碳原子会与其周围的 3 个碳原子通过「共用电子对」形成强化学键，每个碳原子只有 3 个最外层电子参与这种「力」的形成，这样就会剩下 1 个自由电子，因为有大量自由电子存在，所以石墨能导电。
先撇开石墨这部分，以材料的电导率与温度的关系来说，金属的电导率随着温度升高而降低，但半导体的电导率却随着温度升高而升高。在《900—2,800K 多晶石墨电阻率与温度的关系》一文提到，对高密各向同性石墨进行了在氮气氛保护，在 900-2,800K 区间的电阻率测试发现，电导率随温度升高而降低；但在氦气氛下 2,400K 以上的温度区间，电导率却是随温度升高而升高。现在我们是谈石墨粉末的堆叠，基本上电导率随温度升高而升高。
一般来说，电导率其实与密度的关系不大，因为从电阻率的公式： 来看，电导率应该与「导体截面」有关，且越接近表面电流密度越大。但石墨制品由于「空隙」的存在，降低了电流传导的有效截面，因此石墨的电阻率（电导率的倒数）与其「体积密度」有关。又从另一个层面来看，NANO Letters 有篇文章《Nanoscale Mapping of Electrical Resistivity and Connectivity in Graphene Strips and Networks》中提到石墨烯（单层石墨）随着层数增加，电导率降低，然后趋于不变。
按理说，石墨的电导率还是跟「石墨化程度」的关系最密切，随着石墨化程度升高，材料的电阻率都呈下降趋势，细节可以参考张福勤等（2001）《C/C 复合材料石墨化度与导电性能的关系》去深入了解。
