石墨的化學(xué)成分為單質(zhì)碳(C)。自然界純石墨少見(jiàn)，常含有多種雜質(zhì)，如SiO、AlO、FeO、MgO、CaO、PO、CuO和H2O、瀝青及粘土等,雜質(zhì)多時(shí)可達(dá)10%~20%。石墨晶體結(jié)構(gòu)為層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)極堅(jiān)固的結(jié)合、層間巨大的間距及弱鍵構(gòu)成了石墨結(jié)構(gòu)杰出的特色，導(dǎo)致了石墨的片狀形狀和極徹底解理、低硬度(1~2，但垂直解理為3~5)、光滑、可塑、低密度(2.1~2.3g/cm3);晶格和金特點(diǎn)使石墨呈金屬色(鐵黑-鋼灰)，具有金屬光澤、不透明、良導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性；成分和堅(jiān)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)層使石墨具有化學(xué)穩(wěn)定性和耐高溫性等。
      工業(yè)上首要依據(jù)石墨的結(jié)晶程度將其分為兩類(lèi)：一類(lèi)為晶質(zhì)石墨，呈鱗片狀或塊狀，晶體大于0.001mm(1μm)，一般可用肉眼或顯微鏡辨識(shí)其晶形；另一類(lèi)為隱晶質(zhì)石墨，晶體細(xì)小，顯微鏡下難以辨識(shí)其晶形，又稱(chēng)不定形石墨或土狀石墨。
    石墨粉是中性耐火填料，對(duì)金屬激冷才能高，不被金屬或金屬氧化物所潮濕，不與金屬液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，耐火度高，如天然鱗片石墨熔點(diǎn)高達(dá)3000℃以上，一般工業(yè)用石墨熔點(diǎn)約2100℃。
    石墨的耐火功能極佳，而且不為液態(tài)金屬所潮濕，這兩大特色是其他任何資料所不能比較的。此外，石墨熱導(dǎo)率高、熱容量大、熱膨脹系數(shù)十分低，石墨粉的密度較低，簡(jiǎn)單在水中懸浮，再加上來(lái)歷豐厚、價(jià)格低廉，故石墨粉是砂型鑄鐵件生產(chǎn)中最常用的耐火填料，砂型和金屬型鑄銅、鑄鋁件生產(chǎn)中也常用它。石墨粉一般不適用于鑄鋼，這主要是因?yàn)槭珪?huì)使鑄鋼滲碳的原因。
    石墨最大的缺點(diǎn)是黑而細(xì)膩，沾在皮膚及衣物上以后不易洗凈，揚(yáng)起的粉塵污染操作環(huán)境。近年來(lái)，對(duì)無(wú)石墨的淺色涂料的研究受到了遍及注重，但迄今仍未找到令人清意的石墨代用資料。
    作為涂料的骨料，石墨粉還有兩個(gè)一般未被注重的缺點(diǎn)：其一是耐火度太高、難I燒結(jié)，無(wú)論參加何種輔助資料，都不能使涂料層的高溫強(qiáng)度明顯提高，涂料易于脫落造成鑄件缺點(diǎn)；其二是易吸收輻射熱而且熱導(dǎo)率又高，有時(shí)會(huì)促進(jìn)夾砂缺點(diǎn)的構(gòu)成。
    碳質(zhì)類(lèi)耐火粉料還包含廢石墨電極與廢石墨坩堝碾碎成的顆粒，以及沖天爐打爐后燒掉的焦炭碾碎成的顆粒。這類(lèi)資料價(jià)格低廉，可部分取代石墨粉作涂料耐火粉料使用。