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碳有各种形式，包括晶体元素碳，如金刚石和石墨；无定形碳，例如煤；有动植物等复杂的有机化合物；如碳酸盐、大理石等。碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和软而油腻的石墨有不同的晶体结构，各有各的外观、密度、熔点等。

石墨与金刚石、碳60、碳纳米管等都是碳元素的单质，它们互为同素异形体。
1） 耐高温性：石墨的熔点为3850±50℃，沸点为4250℃，即使经温电弧灼烧，重量的损失很小，热膨胀系数也很小。石墨强度随温度提高而加强，在2000℃时，石墨强度提高一倍。
2） 导电、导热性：石墨的导电性比一般非金属矿高一百倍。导热性超过钢、铁、铅等金属材料。导热系数随温度升高而降低，甚至在的温度下，石墨成绝热体。石墨能够导电是因为石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键,每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷。
3）润滑性：石墨的润滑性能取决于石墨鳞片的大小，鳞片越大，摩擦系数越小，润滑性能越好。
4）化学稳定性：石墨在常温下有良好的化学稳定性，能耐酸、耐碱和耐有机溶剂的腐蚀。
5）可塑性：石墨的韧性好，可碾成很薄的薄片。
6）抗热震性：石墨在常温下使用时能经受住温度的剧烈变化而不致破坏，温度突变时，石墨的体积变化不大，不会产生裂纹。

电火花加工中的主要电极消耗量来源于粗加工，精加工的设定条件是消耗率高，但零件的预约加工余量少则加工蚀刻去除量少，其整体消耗量也少。 一般来说，石墨电极在大电流粗加工中损失比铜电极少，在精加工中损失可能比铜电极稍大，两者的电极损失相等。

石墨材料的热膨胀系数小，铜材料的热膨胀系数是石墨材料的4倍，因此在放电加工中石墨电极与铜电极相比难以变形，能够得到更稳定可靠的加工精度。 特别是在加工较深窄筋部位的情况下，如果局部变高，则铜电极容易产生弯曲变形，但石墨电极不会这样； 对于长宽比大的铜电极，加工设定时需要通过修正一定的热膨胀值来修正尺寸，但不需要石墨电极。
石墨电极按其质量指标高低分为常规功率、高功率、功率，功率石墨电极占有率近年来不断上升，2016年达到38%。 石墨电极下游主要包括电弧炉炼钢、黄磷工业、磨粒和工业硅等，其中电弧炉炼钢占石墨电极需求的一半以上。
石墨电极生产的主要原料为石油焦，普通电力石墨电极可添加少量沥青焦炭，石油焦和沥青焦炭的硫含量均不得超过0.5%。 在制造高功率或功率石墨电极时，需要进行针状的聚焦。 铝用阳极生产的主要原料为石油焦，控制硫含量在1.5%~2%以下，石油焦和沥青焦应符合国家有关质量标准。