石墨碳环是碳元素的一种，石墨是元素碳的同素异形体。每个碳原子的外围与另外三个碳原子相连，它们共价键合形成一个共价分子。很早以前，石墨及其炭制品就具有优异的性能，应用越来越广泛，其生产率和效益都呈现出快速增长的趋势。碳是一种非常常见的元素，以各种形式广泛存在于大气和地壳中。单质碳早就被认识和利用，碳-有机物的一系列化合物是生命的基础。它是碳生铁、熟铁和钢的成分之一。碳可以自身化学结合形成大量化合物，这些化合物是生物学和商业上重要的分子。生物体中的大多数分子都含有碳。碳有各种形式，包括晶体元素碳，如金刚石和石墨；无定形碳，例如煤；有动植物等复杂的有机化合物；如碳酸盐、大理石等。碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构。高硬度的金刚石和软而油腻的石墨有不同的晶体结构，各有各的外观、密度、熔点等。