A grafitnak sokféle, szinte ellentmondásos felhasználása van. A szén allotrópja és a világ egyik legpuhább ásványa, felhasználási területei az íróeszközöktől a kenőanyagokig terjednek. Készíthető belőle egy atom vastag grafén henger, amely szuperszilárd anyag a sporteszközökben. A grafit fémként viselkedhet és áramot vezethet, de nem fémként is képes ellenállni a magas hőmérsékletnek.
Kristályos szerkezet
A grafit természetesen pelyhekként és erekként fordul elő a kőzettöréseken belül vagy amorf csomóként. A grafit alapkristályos szerkezete egy lapos, erősen megkötött szénatomok hatszögletű sejtekben. Az úgynevezett grafének, ezek a lapok egymásra rakódnak, hogy létrehozzák a hangerőt, de a lapok közötti függőleges kötések nagyon gyengék. Ezeknek a függőleges kötéseknek a gyengesége lehetővé teszi a lapok hasítását és egymás fölé csúszását. Ha azonban a grafénlemezt vízszintesen igazítják és hengerelik, akkor a kapott anyag 100-szor erősebb, mint az acél.
Írás és művészi anyagok
Az „ólom” ceruzamagok agyag és grafit keverékéből készülnek. Lazán hasított grafitpelyhek jelzik a papírt, és az agyag kötőanyagként működik. Minél nagyobb a mag grafittartalma, annál puhább a ceruza és annál sötétebb a nyom. Nincs ólom az úgynevezett ólomceruzákban. A név Európában keletkezett, amikor a grafitot fémes megjelenése miatt „plumbágónak” vagy „fekete ólomnak” nevezték. A grafit jelölőként való felhasználása a 16. századból származik Észak-Angliában, ahol a helyi legenda szerint a pásztorok egy újonnan felfedezett grafit lerakódást használtak fel a juhok jelölésére.
Kenőanyagok és tűzálló anyagok
A grafit a légköri vízgőzzel reagálva vékony filmet rak le a szomszédos felületekre, és csökkenti a köztük lévő súrlódást. Olajban szuszpenziót képez, és csökkenti a súrlódást két mozgó rész között. A grafit így kenőanyagként működik, 787 Celsius-fok (1450 Fahrenheit fok) hőmérsékleten, és tartásgátló anyagként, legfeljebb 1315 Celsius-fokig (2399 Fahrenheit-fok). A grafit elterjedt tűzálló anyag, mert ellenáll a magas hőmérsékletnek, anélkül, hogy kémiailag megváltozna. Az acél- és üveggyártástól a vasfeldolgozásig terjedő gyártási folyamatokban használják. Az azbesztpótló az autófékbetétekben is.
Lítium-ion akkumulátorok
A lítium-ion akkumulátorok lítium katóddal és grafit anóddal rendelkeznek. Az akkumulátor töltése közben az elektrolitban pozitív töltésű lítiumionok - egy lítiumsó-oldat - felhalmozódnak a grafitanód körül. A lítium anód erősebb akkumulátort termelne, de a lítium feltöltéskor jelentősen tágul. Az idő múlásával a lítium katód felülete megreped, emiatt a lítiumionok elszöknek. Ezek viszont dendriteknek nevezett növekedéseket képeznek egy folyamat során, amely rövidzárlatot okozhat az akkumulátorban.
Grafén technológia
A hengerelt egy grafénlemezek tízszer könnyebbek, valamint százszor erősebbek, mint az acél. Az ilyen hengerelt lapot grafénnek is nevezik, és ez a grafit származéka a világé legerősebb azonosított anyag, és szupererős, könnyű sportok készítésére használták felszerelés. Magas elektromos vezetőképessége, alacsony fényelnyelő képessége és kémiai ellenállása ideális anyaggá teszi a jövőben alkalmazások, beleértve az orvosi implantátumokat, például a műszíveket, a rugalmas elektronikus eszközöket és a repülőgépeket alkatrészek.