金刚石、石墨和煤这三种碳同素异形体的物理和化学性质既有共同之处，也有许多不同之处。 例如，它们可以在特定温度下在空气中被氧化并产生二氧化碳。 有很多地方它们的性质不同。    

“科学研究的区分是基于科学对象的特殊矛盾。因此，对某一现象领域所特有的某种矛盾的研究，就构成了某一科学的对象。”

    碳素及石墨制品的生产是利用各种碳素材料，通过一定的工艺流程，加工制造各种碳素制品、天然石墨和人造石墨制品的科学。 碳、石墨制品一般是指经过一系列加工后具有一定形状和一定物理化学性能的碳或石墨导电材料或工程材料。 今天各种形式的碳和石墨制品的生产是在人类对自然界中碳的存在和形成的研究的基础上发展起来的。 因此，我们在学习和掌握碳、石墨制品的生产技术时，首先应该对碳、石墨的一般性质有一个了解。

    我们从矿物体中开采的碳有三种形式：金刚石、石墨和各种煤。 金刚石和石墨是结晶碳，各种煤被定义为无定形碳。 它们都是碳异构体

    自然界中存在三种不同形式的碳同素异形体，它们与它们所承受的压力和温度密切相关。 由于形成过程中的压力和温度不同，相同的碳元素可以生成不同形状和结构的物质，并在一定条件下发生转化。 例如，一些无定形碳在加热到 2000 度以上的温度时可以转化为石墨，而石墨又可以在极高的压力和温度下形成金刚石。 我们利用这种碳的存在形式及其转化规律来生产人造石墨和人造金刚石。

碳的现有形式和通常性质：

    物质世界是由100多种不同形式、不同化合物和混合物的元素组成的。 碳是自然界中非常常见的元素。 虽然它只占地壳元素总重量的0.14%，但却是我们日常生活和工农业生产中非常重要和不可缺少的元素。