背景及概述

金剛石（diamond），俗稱“金剛鉆”，它是一種由碳元素組成的礦物，是石墨的同素異形體，化學(xué)式為C，也是常見的鉆石的原身。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質(zhì)。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。金剛石的用途非常廣泛，例如：工藝品、工業(yè)中的切割工具，也是一種貴重寶石[1]。

物理性質(zhì)

硬度

金剛石摩氏硬度10，新摩氏硬度15，顯微硬度10000kg/mm2，顯微硬度比石英高1000倍，比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性，八面體晶面硬度大于菱形十二面體晶面硬度，菱形十二面體晶面硬度大于六面體晶面硬度。

顏色

金剛石有各種顏色，從無色到黑色都有，以無色的為特佳。它們可以是透明的，也可以是半透明或不透明。許多金剛石帶些黃色，這主要是由于金剛石中含有雜質(zhì)。 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反射出五彩繽紛閃光的原因。

圖1 金剛石的性狀圖

化學(xué)性質(zhì)

金剛石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質(zhì)晶體。金剛石是無色正八面體晶體，其成分為純碳，由碳原子以四價鍵鏈接，為已知自然存在最硬物質(zhì)。由于金剛石中的C-C鍵很強(qiáng)，所有的價電子都參與了共價鍵的形成，沒有自由電子，所以金剛石硬度非常大，熔點(diǎn)在華氏6900度，金剛石在純氧中燃點(diǎn)為720~800℃，在空氣中為850~1000℃，而且不導(dǎo)電。

穩(wěn)定性

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，表面會稍有氧化；在O、CO、CO2、H、Cl、H2O、CH4的高溫氣體中腐蝕。

參考文獻(xiàn)

[1] ISBN 3-9800434-6-0.