Grafiit on elementaarse süsiniku allotroop, kus iga süsinikuaatomit ümbritseb kolm teist süsinikuaatomit (mis on paigutatud kärjekujuliselt mitme kuusnurgaga), mis on kovalentselt seotud, moodustades kovalentsed molekulid.

Grafiidil on oma erilise struktuuri tõttu järgmised eriomadused:

1) Kõrge temperatuuritaluvus: grafiidi sulamistemperatuur on 3850 ± 50 ℃ ja keemistemperatuur on 4250 ℃.Isegi pärast ülikõrge temperatuuriga kaare põletamist on kaalukaotus väga väike ja ka soojuspaisumistegur on väga väike.Grafiidi tugevus suureneb temperatuuri tõustes ja 2000 ℃ juures kahekordistub grafiidi tugevus.

2) Juhtivus ja soojusjuhtivus: grafiidi juhtivus on sada korda suurem kui tavalistel mittemetallilistel mineraalidel.Soojusjuhtivus ületab metallmaterjalide, nagu teras, raud ja plii, oma.Soojusjuhtivus väheneb temperatuuri tõustes ja isegi ülikõrgetel temperatuuridel muutub grafiit isolaatoriks.Grafiit võib elektrit juhtida, kuna iga grafiidi süsinikuaatom moodustab teiste süsinikuaatomitega ainult kolm kovalentset sidet ja iga süsinikuaatom säilitab laengute ülekandmiseks siiski ühe vaba elektroni.

3) Määrdevõime: grafiidi määrimisvõime sõltub grafiidihelveste suurusest.Mida suuremad helbed, seda väiksem on hõõrdetegur ja seda parem on määrimisvõime.

4) Keemiline stabiilsus: grafiidil on hea keemiline stabiilsus toatemperatuuril ja see talub happe, leelise ja orgaanilise lahusti korrosiooni.

5) Plastilisus: grafiidil on hea sitkus ja seda saab lihvida väga õhukesteks lehtedeks.

6) Soojuslöögikindlus: grafiit talub drastilisi temperatuurimuutusi ilma kahjustusteta, kui seda kasutatakse toatemperatuuril.Kui temperatuur järsku muutub, ei muutu grafiidi maht palju ega pragune.

Kasutamine:
1. Kasutatakse tulekindla materjalina: grafiidil ja selle toodetel on kõrge temperatuuritaluvus ja kõrge tugevus.Neid kasutatakse peamiselt metallurgiatööstuses grafiiditiiglite tootmiseks.Terasetootmises kasutatakse grafiiti tavaliselt terasvaluplokkide kaitseainena ja metallurgiliste ahjude vooderdusena.

2. Juhtiva materjalina: kasutatakse elektritööstuses elektroodide, harjade, süsinikvarraste, süsiniktorude, elavhõbedalaldi positiivsete elektroodide, grafiittihendite, telefoniosade, teleritorude katete jms tootmiseks.

3. Kulumiskindla määrdematerjalina: grafiiti kasutatakse sageli määrdeainena masinatööstuses.Määrdeõli ei saa sageli kasutada suure kiiruse, kõrge temperatuuri ja kõrge rõhu tingimustes, samas kui grafiidist kulumiskindlad materjalid võivad töötada ilma määrdeõlita suurel libisemiskiirusel temperatuuril 200–2000 ℃.Paljud söövitavat ainet transportivad seadmed kasutavad laialdaselt grafiitmaterjale kolvikorkide, tihendusrõngaste ja laagrite valmistamiseks, mis ei nõua töötamise ajal määrdeõli lisamist.Grafiitemulsioon on hea määrdeaine ka paljude metallide töötlemiseks (traadi tõmbamine, toru tõmbamine).
4. Grafiit on hea keemilise stabiilsusega.Spetsiaalselt töödeldud grafiiti, millel on sellised omadused nagu korrosioonikindlus, hea soojusjuhtivus ja madal läbilaskvus, kasutatakse laialdaselt soojusvahetite, reaktsioonipaakide, kondensaatorite, põletustornide, absorptsioonitornide, jahutite, kütteseadmete, filtrite ja pumbaseadmete tootmisel.Laialdaselt kasutatav sellistes tööstussektorites nagu naftakeemia, hüdrometallurgia, happe-aluse tootmine, sünteetilised kiud ja paberitootmine, võib see säästa suurel hulgal metallmaterjale.

Erinevate läbilaskmatute grafiidide korrosioonikindlus varieerub selles sisalduvate erinevate vaikude tõttu.Fenoolvaigu immutajad on happekindlad, kuid mitte leelisekindlad;Furfurüülalkoholi vaigu immutajad on nii happe- kui leelisekindlad.Erinevate sortide kuumakindlus on samuti erinev: süsinik ja grafiit taluvad redutseerivas atmosfääris 2000-3000 ℃ ning hakkavad oksüdeerima vastavalt 350 ℃ ja 400 ℃ oksüdeerivas atmosfääris;Mitteläbilaskva grafiidi valik varieerub sõltuvalt immutusainest ja üldiselt on see fenool- või furfurüülalkoholiga immutamisel kuumuskindel alla 180 ℃.

5. Kasutatakse valamisel, liivtreimisel, vormimisel ja kõrgtemperatuursetel metallurgilistel materjalidel: grafiidi väikese soojuspaisumise koefitsiendi ja selle võime tõttu taluda muutusi kiirel jahutamisel ja kuumutamisel saab seda kasutada klaasnõude vormina.Pärast grafiidi kasutamist saab must metall saada täpsete mõõtmetega, sileda pinna ja suure saagisega valandeid.Seda saab kasutada ilma töötlemiseta või vähese töötlemiseta, säästes sellega suurel hulgal metalli.Pulbermetallurgia protsessides, nagu kõvasulamite tootmine, kasutatakse pressimiseks ja paagutamiseks mõeldud keraamiliste paatide valmistamiseks tavaliselt grafiitmaterjale.Monokristallilise räni kristallide kasvutiigel, piirkondlik rafineerimismahuti, tugiseade, induktsioonkuumuti jne on kõik töödeldud kõrge puhtusastmega grafiidist.Lisaks saab grafiiti kasutada ka grafiidist isolatsiooniplaadina ja vaakumsulatamise alusena, aga ka komponentidena, nagu kõrge temperatuuriga takistusega ahjutorud, vardad, plaadid ja võred.

6. Kasutatakse aatomienergiatööstuses ja riigikaitsetööstuses: grafiidil on suurepärased aatomireaktorites kasutatavad neutronite moderaatorid ja uraangrafiitreaktorid on laialdaselt kasutatav aatomireaktori tüüp.Aatomireaktorites energia tootmiseks kasutataval aeglustusmaterjalil peaks olema kõrge sulamistemperatuur, stabiilsus ja korrosioonikindlus ning grafiit peab täielikult vastama ülaltoodud nõuetele.Aatomireaktorites kasutatava grafiidi puhtusenõue on väga kõrge ja lisandite sisaldus ei tohiks ületada kümneid PPM-e.Eelkõige peaks boorisisaldus olema alla 0,5 ppm.Riigikaitsetööstuses kasutatakse grafiiti ka tahkekütuse rakettide düüside, rakettide ninakoonuste, kosmosenavigatsiooniseadmete komponentide, isolatsioonimaterjalide ja kiirgusvastaste materjalide tootmiseks.

7. Grafiit võib takistada ka katla katlakivi teket.Vastavad ühikutestid on näidanud, et teatud koguse grafiidipulbri (umbes 4-5 grammi tonni vee kohta) lisamine veele võib ära hoida katla pinna katlakivi teket.Lisaks võib metallkorstnate, katuste, sildade ja torustike grafiitkate takistada korrosiooni ja rooste tekkimist.

Grafiiti saab kasutada pliiatsi, pigmendi ja poleerimisainena.Pärast spetsiaalset töötlemist saab grafiiti kasutada erinevate erimaterjalide tootmiseks vastavate tööstussektorite jaoks.