金剛石、石墨和煤這三種碳同素異形體的物理和化學性質既有共同之處，也有許多不同之處。 例如，它們可以在特定溫度下在空氣中被氧化并產生二氧化碳。 有很多地方它們的性質不同。    

“科學研究的區分是基于科學對象的特殊矛盾。因此，對某一現象領域所特有的某種矛盾的研究，就構成了某一科學的對象。”

    碳素及石墨制品的生產是利用各種碳素材料，通過一定的工藝流程，加工制造各種碳素制品、天然石墨和人造石墨制品的科學。 碳、石墨制品一般是指經過一系列加工后具有一定形狀和一定物理化學性能的碳或石墨導電材料或工程材料。 今天各種形式的碳和石墨制品的生產是在人類對自然界中碳的存在和形成的研究的基礎上發展起來的。 因此，我們在學習和掌握碳、石墨制品的生產技術時，首先應該對碳、石墨的一般性質有一個了解。

    我們從礦物體中開采的碳有三種形式：金剛石、石墨和各種煤。 金剛石和石墨是結晶碳，各種煤被定義為無定形碳。 它們都是碳異構體

    自然界中存在三種不同形式的碳同素異形體，它們與它們所承受的壓力和溫度密切相關。 由于形成過程中的壓力和溫度不同，相同的碳元素可以生成不同形狀和結構的物質，并在一定條件下發生轉化。 例如，一些無定形碳在加熱到 2000 度以上的溫度時可以轉化為石墨，而石墨又可以在極高的壓力和溫度下形成金剛石。 我們利用這種碳的存在形式及其轉化規律來生產人造石墨和人造金剛石。

碳的現有形式和通常性質：

    物質世界是由100多種不同形式、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的元素。 雖然它只占地殼元素總重量的0.14%，但卻是我們日常生活和工農業生產中非常重要和不可缺少的元素。