石墨作為碳的形態之一，為層型結構，層中每個碳原子以sp2雜化軌道與三個相鄰的碳原子形成三個等距離的鍵，未參與雜化的spz軌道還有一個孤電子，與石墨層的方向垂直，每個碳原子的spz軌道的孤電子相互重疊（肩并肩），形成離域π鍵，這些離域電子在整個碳原子平面內自由移動，導致了石墨在平行于片層地方向上有良好的導電性，而層與層之間以范德華力相結合，呈高電阻。因此，石墨可被看成二維導體，其輸運性質介于金屬與半導體之間，屬傳統的半金屬(semimeta1)類型材料。石墨的二維特性是碳納米管得以研制成功的關鍵，石墨薄片能卷成管，進而石墨的碳原子層卷曲成圓柱狀，就形成徑向尺寸很小的碳納米管。所以石墨的二維輸運特性是理論與實驗研究的熱點。
石墨粉的導電性主要取決于純度（即含碳量），石墨化度（石墨化度是衡量炭素物質從無定形炭通過結構重排,其晶體接近完善石墨的程度）以及粉體顆粒大小、形態等因素。一般來講，粉體純度越高、石墨化度越高、粒徑分布越寬、長徑比越高，則導電性越好。
導電碳黑是一個統稱，它泛指導電能力強于普通炭黑、色素炭黑的特殊炭黑品種。根據導電能力大小，從低到高以此可分為CF導電碳黑（Conductive Blacks），SCF超導電碳黑（Super Conductive Blacks），XCF特導電碳黑（Extra Conductive Blacks）。從生產方法來講，可以分成乙炔炭黑，重油爐法炭黑，重油造氣副產炭黑三大類。
碳黑屬于無定形碳，是由烴類化合物（液體或氣態）經不完全燃燒或熱裂解而產生的微細粉末。主要組成物是碳元素，以近似球體的膠體原生粒子及聚集體形式存在，還含有少量的氫、氧、硫、灰分、焦油和水分。炭黑的結構性是以炭黑粒子間聚成鏈狀或葡萄狀的程度來表示的。目前常用吸油值表示結構性，吸油值越大，炭黑結構性越高，容易形成空間網絡通道，而且不易破壞。高結構炭黑顆粒細，網狀鏈堆積緊密，比表面積大，單位質量顆粒多，有利于在聚合物中形成鏈式導電結構。粒徑分布寬的炭黑粒子比分布窄的炭黑粒子更能賦予聚合物導電性。可用統計方法解釋這個現象。粒徑分布寬的炭黑，少數大直徑粒子需要數目巨大，直徑更小的粒子給予補償，相同平均粒徑分布寬的炭黑比分布窄的炭黑有更多的粒子總數。 |
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