金刚石,也被称为钻石,是一种由纯碳元素组成的矿物。它是自然界中已知的最坚硬的物质,具有极高的硬度和强折射率,以及高色散性。金刚石的化学式为C,属于碳的同素异形体,与石墨是同种元素碳的不同结构形式。金刚石的形成需要在地球深部的高温、高压条件下,主要产于金伯利岩、钾镁煌斑岩及榴辉岩中。它的晶体形态多样,包括八面体、菱形十二面体和立方体等,多为无色透明,但也可能因含微量元素而呈现不同色调。金刚石的摩氏硬度为10,密度约为3.52克/立方厘米,具有良好的导热性和抗磨性。
金刚石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。金刚石是无色正八面体晶体,其成分为纯碳,由碳原子以四价键链接,为已知自然存在最硬物质。由于金刚石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石硬度非常大,熔点在华氏6900度,金刚石在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850~1000℃,而且不导电。
在金刚石晶体中,碳原子按四面体成键方式互相连接,组成无限的三维骨架,是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体。由于金刚石中的C-C键很强,所以所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石不仅硬度大,熔点极高,而且不导电。在工业上,金刚石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具,形状完整的还用于制造首饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。
工业用途
地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。
若涂在音响纸盆上,音箱音质会大为改善。
慢性毒药
文艺复兴时期,用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在意大利豪门之间。当人服食下金刚石粉末后,金刚石粉末会粘在胃壁上,在长期的摩擦中,会让人得胃溃疡,不及时治疗会死于胃出血,是种难以让人提防的慢性毒剂。
观赏宝石
钻石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉。巨型的美钻可以价值连城。而掺有深颜色的钻石的价钱更高。最昂贵的有色钻石,要数带有微蓝的水蓝钻石。
钻石分为一型和二型两种,这主要是根据它是否含有N元素:一型含;二型不含。而蓝色的钻石是二B型的,是半导体。
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