一、金剛石簡(jiǎn)介

鉆石就是我們常說(shuō)的金剛石 ,它是一種由純碳組成的礦物。金剛石是自然界中最堅(jiān)硬的物質(zhì)，因此也就具有了許多重要的工業(yè)用途，如精細(xì)研磨材料、高硬切割工具、各類鉆頭、拉絲模。還被作為很多精密儀器的部件。

金剛石有各種顏色，從無(wú)色到黑色都有，以無(wú)色的為特佳。它們可以是透明的，也可以是半透明或不透明。多數(shù)金剛石大多帶些黃色。金剛石的折射率非常高，色散性能也很強(qiáng)，這就是金剛石為什么會(huì)反射出五彩繽紛閃光的原因。金剛石在X射線照射下會(huì)發(fā)出藍(lán)綠色熒光。金剛石僅產(chǎn)出于金伯利巖筒中。金伯利巖是它們的原生地巖石，其他地方的金剛石都是被河流、冰川等搬運(yùn)過(guò)去的。金剛石一般為粒狀。如果將金剛石加熱到1000℃時(shí)，它會(huì)緩慢地變成石墨。

金剛石與石墨同屬于碳的單質(zhì)。是一種具有超硬、耐磨、熱敏、傳熱導(dǎo)、半導(dǎo)體及透遠(yuǎn)等優(yōu)異的物理性能，素有“硬度之王”和寶石之王的美稱，金剛石的結(jié)晶體的角度是54度44分8秒。上個(gè)世紀(jì)50年代，美國(guó)以石墨為原料，在高溫高壓下成功制造出人造金剛石。現(xiàn)在人造金剛石已經(jīng)廣泛用于生產(chǎn)和生活中，雖然造出大顆粒的金剛石還很困難（所以大顆粒的天然金剛石仍然價(jià)值連城），但是已經(jīng)可以制成了金剛石的薄膜。

二、金剛石的化學(xué)性質(zhì)

金剛石的化學(xué)成分為C，與石墨同是碳的同質(zhì)多象變體。在礦物化學(xué)組成中，總含有Si、Mg、Al、Ca、Mn、Ni等元素，并常含有Na、B、Cu、Fe、Co、Cr、Ti、N等雜質(zhì)元素，以及碳水化合物。

金剛石化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有耐酸性和耐堿性，高溫下不與濃HF、HCl、HNO3作用，只在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融體中，或與K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸時(shí)，表面會(huì)稍有氧化；在O、CO、CO?、H、Cl、H2O、CH?的高溫氣體中腐蝕。

金剛石還具有非磁性、不良導(dǎo)電性、親油疏水性和摩擦生電性等。唯Ⅱb型金剛石具良好的半導(dǎo)體性能。根據(jù)金剛石的氮雜質(zhì)含量和熱、電、光學(xué)性質(zhì)的差異，可將金剛石分為Ⅰ型和Ⅱ型兩類，并進(jìn)一步細(xì)分為Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb四個(gè)亞類。Ⅰ型金剛石，特別是Ⅰa亞型，為常見的普通金剛石，約占天然金剛石總量的98%。Ⅰ型金剛石均含有一定數(shù)量的氮，具有較好的導(dǎo)熱性、不良導(dǎo)電性和較好的晶形。Ⅱ型金剛石極為罕見，含極少或幾乎不含氮，具良好的導(dǎo)熱性和曲面晶體的特點(diǎn)。Ⅱb亞型金剛石具半導(dǎo)電性。由于Ⅱ型金剛石的性能優(yōu)異，因此多用于空間技術(shù)和尖端工業(yè)。

三、金剛石的化學(xué)式和其屬性

金剛石的化學(xué)式C----N個(gè)C,金剛石是原子晶體,一塊金剛石是一個(gè)巨分子，N個(gè)C的聚合體。只能用它的元素符號(hào)加注釋來(lái)表示[C(金剛石)].

金剛石是

碳

在高溫高壓條件下的結(jié)晶體，是自然界最硬的礦物。其名稱來(lái)源于希臘文“Adamas”，意為堅(jiān)硬無(wú)敵。金剛石是一種稀有、貴重的非金屬礦產(chǎn)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要的作用。金剛石按用途分為兩類：質(zhì)優(yōu)粒大可用作裝飾品的稱寶石級(jí)金剛石，質(zhì)差粒細(xì)用于工業(yè)的稱工業(yè)用金剛石。

在鉆石晶體中，碳原子按四面體成鍵方式互相連接，組成無(wú)限的三維骨架，是典型的原子晶體。每個(gè)碳原子都以SP3雜化軌道與另外4個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵，構(gòu)成正四面體。由于鉆石中的C-C鍵很強(qiáng)，所以所有的價(jià)電子都參與了共價(jià)鍵的形成，沒有自由電子，所以鉆石不僅硬度大，

熔點(diǎn)

極高，而且不導(dǎo)電。在工業(yè)上，鉆石主要用于制造鉆探用的探頭和磨削工具，形狀完整的還用于制造手飾等高檔裝飾品，其價(jià)格十分昂貴。

鉆石的摩氏硬度為10；由于硬度最高，鉆石的切削和加工必須使用鉆石粉來(lái)進(jìn)行。鉆石的密度為3.52g/cm3，折射率為2.417，色散率為0.044。

 

通過(guò)上述的描述，我們可以發(fā)現(xiàn)，金剛石并不只是等同于我們平時(shí)所說(shuō)的鉆石，鉆石只是屬于金剛石中的一種，好的金剛石提煉出的鉆石，價(jià)格是非常昂貴的，對(duì)于金剛石的一些基本的物理性質(zhì)，我們也要有所掌握，這樣才能全方位的進(jìn)行學(xué)習(xí)。