Grafiidil on väga erinevaid peaaegu vastuolulisi kasutusviise. Süsiniku allotroop ja üks maailma pehmemaid mineraale on selle kasutusala alates kirjutusvahenditest kuni määrdeaineteni. Sellest saab teha ühe aatomi paksuse grafeeni silindri, mis on ülitugev materjal, mida kasutatakse spordivarustuses. Grafiit võib käituda nagu metall ja juhtida elektrit, aga ka mittemetallina, mis peab vastu kõrgetele temperatuuridele.
Kristalliline struktuur
Grafiit esineb looduslikult kivimurdude sees olevate helveste ja veenidena või amorfsete tükkidena. Grafiidi põhiline kristallstruktuur on kuusnurksetes rakkudes tugevalt seotud süsinikuaatomitega lame leht. Nimetatud grafeenideks virnastatakse need lehed helitugevuse loomiseks üksteise kohal, kuid lehtede vahelised vertikaalsed sidemed on väga nõrgad. Nende vertikaalsete sidemete nõrkus võimaldab lehtedel üksteisest lahti lõigata ja libiseda. Kui aga grafeenleht joondatakse ja rullitakse horisontaalselt, on saadud materjal 100 korda tugevam kui teras.
Kirjutamine ja kunstnike materjalid
“Plii” pliiatsisüdamikud on valmistatud savi ja grafiidi segust. Lõdvalt lõhestatud grafiithelbed tähistavad paberit ja savi toimib sideainena. Mida suurem on südamiku grafiidisisaldus, seda pehmem on pliiats ja tumedam on selle jälg. Plii pole nn pliiatsites. See nimi sai alguse Euroopast, kui grafiiti nimetati metallilise välimuse tõttu plumbagoks või mustaks pliiks. Grafiidi kasutamine markerina pärineb 16. sajandist Põhja-Inglismaal, kus kohalik legend väidab, et lambakarjad kasutasid lammaste märgistamiseks äsja avastatud grafiidi maardlat.
Määrdeained ja tulekindlad materjalid
Grafiit reageerib atmosfääri veeauruga, eraldades õhukese kile külgnevatele pindadele ja vähendab nende vahelist hõõrdumist. See moodustab õlis suspensiooni ja vähendab hõõrdumist kahe liikuva osa vahel. Grafiit töötab sel viisil libestina kuni temperatuurini 787 Celsiuse kraadi (1450 kraadi Fahrenheiti) ja haardumisvastase materjalina temperatuuril kuni 1315 kraadi (2399 kraadi Fahrenheiti). Grafiit on levinud tulekindel materjal, kuna see peab vastu kõrgetele temperatuuridele keemiliselt muutmata. Seda kasutatakse tootmisprotsessides alates terase ja klaasi valmistamisest kuni raua töötlemiseni. See on ka asbesti asendaja autode pidurikatetes.
Liitiumioonakud
Liitiumioonakudel on liitiumkatood ja grafiitanood. Aku laadimisel akumuleeruvad grafiidi anoodi ümber elektrolüüdis olevad positiivselt laetud liitiumioonid - liitiumsoola lahus. Liitiumanood oleks võimsam aku, kuid liitium paisub laadimisel märkimisväärselt. Aja jooksul liitiumkatoodi pind praguneb, põhjustades liitiumioonide väljapääsu. Need omakorda moodustavad protsessis dendriitideks nimetatud kasvud, mis võivad aku lühistada.
Grafeeni tehnoloogia
Valtsitud üksikud grafeenlehed on kümme korda kergemad ja ka 100 korda tugevamad kui teras. Sellist valtsitud lehte nimetatakse ka grafeeniks ja see grafiidi derivaat on maailma oma tugevaim tuvastatud materjal ja seda on kasutatud ülitugevate, kergekaaluliste spordialade valmistamiseks seadmed. Selle kõrge elektrijuhtivus, madal valguse neelduvus ja keemiline vastupidavus muudavad selle ideaalseks materjaliks tulevikus rakendused, sealhulgas meditsiinilistes implantaatides nagu kunstlikud südamed, painduvad elektroonikaseadmed ja õhusõidukid osad.