河北石墨棒是典型的层状结构,碳原子排列成六方网状层,面网结点上的碳原子相对上下林曾网格的中心,重复层状为2的是石墨2H多型,属六方晶系,即通常所指的石墨棒、石墨棒若重复层状为3的则为石墨3R多型,属三方晶系,但在天然石墨结构中,不能单独分离出来,在石墨晶体结构中,层内碳原子的配位数为3,具共价金属键,间距0.142nm,层与层间以分子键相连,间距为0.340nm,此种特殊的晶体结构和化学键性使石墨具有一些特殊的工艺性能。
由于碳原子在石墨结晶格子的原子层中排列紧密,热振动困难,因而石墨棒、石墨棒能耐高温切具特殊的热性能,石墨的熔点为3850℃,沸点为4250℃,吸热量6.9036*107J/kg,经高温电弧灼烧重量损失较小,在2500℃时其强度比常温时提高1倍,热膨胀系数小,温度周边时其体积变化不大,由于石墨晶体中存在容易流动的电子,因此其导电,导热性能不亚于金属。但随温度升高,导热系数反而减少,在极高温度下趋于不导热状态。