從礦物中提取的碳有三種形式:金剛石、石墨和各種煤。金剛石和石墨是結(jié)晶碳，各種煤被定義為無(wú)定形碳。它們都是碳的同素異形體。自然界中有三種不同形式的碳同素異形體，這與它們形成時(shí)所受的壓力和溫度密切相關(guān)。

     由于壓力和溫度的不同，同一種碳元素可以產(chǎn)生不同的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，并可以在一定條件下發(fā)生轉(zhuǎn)化。比如一些無(wú)定形碳加熱到2000多度的高溫就可以轉(zhuǎn)化成石墨，石墨在極高的壓力和高溫下可以生成金剛石。大家都用碳的這種存在形式和它的轉(zhuǎn)化規(guī)律來(lái)生產(chǎn)人造石墨和人造金剛石。金剛石、石墨和煤這三種碳同分異構(gòu)體的物理化學(xué)性質(zhì)，有共同之處，也有很多不同之處。比如它們?cè)诳諝庵幸欢囟认驴梢员谎趸?，產(chǎn)生二氧化碳。它們的性質(zhì)有許多不同之處。  

    世界是由一百多種不同形態(tài)、不同化合物和混合物的元素組成的。碳是自然界中非常常見(jiàn)的元素。雖然只占地殼元素總重量的0.14%，但在我們的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，它是一種非常重要的不可缺少的元素。

     “科學(xué)研究的區(qū)分是基于科學(xué)對(duì)象的特殊矛盾。因此，對(duì)某一現(xiàn)象領(lǐng)域所特有的某一矛盾的研究，就構(gòu)成了某一科學(xué)的對(duì)象?！倍际破飞a(chǎn)是利用各種碳材料，通過(guò)一定的工藝流程，加工制造各種碳制品、天然石墨、人造石墨制品的科學(xué)。一般來(lái)說(shuō)，碳和石墨制品是經(jīng)過(guò)一系列加工后具有一定形狀和物理化學(xué)性質(zhì)的含碳或石墨導(dǎo)電材料或工程材料。當(dāng)今各種形式的碳和石墨制品的產(chǎn)生，都是在人類對(duì)自然界中碳的存在和形成的研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。所以我們?cè)趯W(xué)習(xí)和掌握碳和石墨制品的生產(chǎn)工藝時(shí)，首先要了解碳和石墨的一般性質(zhì)。