金刚石表面什么样？

天然金刚石表面是有明显的特征的，品质高的表面会有许多的生长标志。通常是三角锥、三角凹坑、还有台阶状的生长纹。这些特征是天然金刚石所特有的，辨别的第一步就是观察外表的这些特征。当然，有些人造金刚石也会做出这些假象。那我们就要进一步的观察，在天然金刚石的表面和内部还会有清晰的与钻石结构有关的线，这些线叫做生长纹或者叫双晶纹。生长纹通常越清晰，原石的价格越高。

C。

金刚石（diamond），俗称“金刚钻”，它是一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体，化学式为C，也是常见的钻石的原身。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。

石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具，也是一种贵重宝石。

颜色

金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。许多金刚石带些**，这主要是由于金刚石中含有杂质。 金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。

金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。金伯利岩等是它们的母岩，其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时，它会缓慢地变成石墨。

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。

金刚石的结构性质

金刚石结构分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系。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。

本族包括碳的同质多像变体有金刚石、六方金刚石（lonsdaleite）石墨、赵击石（chaoite）。六方金刚石和赵击石在自然界很罕见。后来发现的碳物质富勒烯（fullerene）以痕量仅见于陨石中。其分子为C60，即由60个碳原子组成，结构以5个碳原子的环和6个碳原子的环相互连接成球（图7-7），构成一个与现代足球形状相同的中空球状分子。

金刚石Diamond—C

晶体参数　等轴晶系，对称型m3m。空间群Fd3m;a0＝0356nm;Z=8。

成分与结构　成分中常含有其他元素，如Si、Al、Ga、Mg和Mn，以及N、Na、Ba、B、Fe、Cr、Ti等元素。金刚石的结构表现为碳原子位于立方晶胞的8个角顶和6个面中心，还有4个位于晶胞内（将晶胞分为8个小立方体，相间的小立方体中心分布着碳原子，共有4个）。结构中的每个碳原子都与周围4个碳原子相连接，并且每两个相邻原子之间的距离均相等（0154nm）。金刚石结构中的碳原子形成4个共价键，键角109°28′16″（图7-8）。

图7-7 C60分子结构与形态

（据赵珊茸，2004）

A—C60分子形状；B—C60形态

图7-8 金刚石的结构

形态　常呈八面体（图7-9A）、菱形十二面体，前者晶面上蚀像呈倒三角形凹坑，后者晶面常弯曲呈凸晶（图7-9B）。而立方体晶面上的蚀像呈四边形凹坑。通常呈圆粒状或碎粒产出。依（111）呈双晶。1905年在南非找到一颗重达3106ct

1ct=002g。

的金刚石晶块，大小为10cm×65cm×5cm，称为“库利南”。它是世界上已知最大的一颗金刚石。后加工成4颗大钻石和101颗小钻石。其中最大的一颗称为“非洲之星”，重5302ct。1977年我国山东临沭地区发现一颗重158786ct的金刚石，为立方体与曲面四六面体聚形，透明，呈淡**，是我国目前所发现的最大的一颗金刚石，称为“常林钻石”。

图7-9 金刚石的晶形

A—八面体；B—凸晶（菱形十二面体）；C—金刚石晶体（据Klein等，2007）

物理性质　无色透明或带有蓝、黄、褐和黑色；金刚光泽。平行{111}解理中等，硬度10；密度350～352g/cm3；性脆；显磷光；导热性良好，室温下其热导率几乎是铜的5倍。折射率N=240～248，对光具有强色散，在切割面上产生宝石光和“出火”。黑金刚石（carbonado）是黑色的，无解理，不透明，在自然界罕见。

鉴定特征　以极高硬度、标准金刚光泽、晶形轮廓常呈浑圆状和显磷光为其特征。

成因与产状　金刚石是岩浆作用的产物，见于金伯利岩中。它产生于高温高压下。与金刚石共生的矿物有橄榄石、镁铝榴石和铬透辉石等。当含金刚石的岩石遭受风化后，形成金刚石砂矿。世界上著名金刚石产地有南非、扎伊尔、俄罗斯雅库梯等。我国山东、辽宁等地相继发现金刚石的原生矿床。

主要用途　金刚石根据用途，分为宝石金刚石和工业金刚石。前者经人工琢磨成各种多面体后就成为“钻石”。工业金刚石用作高硬切割材料、金属和化纤上的拉丝模、集成电路中的散热片、原子能工业上的高温半导体材料，等等。

石墨Graphite—C

晶体参数　六方晶系，对称型6/mmm。空间群P63/mmc;a0=0246nm,c0=0670nm;Z=4。

成分与结构　成分纯净者极少，往往含各种杂质，如铁的氧化物、黏土或其他矿物。石墨的晶体结构表现为碳原子成层排列。每6个碳原子构成一个小六方环，每一层由碳原子六方环相互连接组成。同层中碳原子与相邻的3个碳原子之间的距离均相等，为0143nm；而上下两层中碳原子之间的距离比同一层内碳原子之间的距离要大得多，为0335nm（图7-10A）。石墨具多键型，层内主要为共价键，部分为金属键。这是因为每一碳原子最外层有4个电子，除去已用于形成层内共价键的3个外，尚多余一个。此电子可在层内移动，类似金属中的自由电子；而层与层之间则为分子键。石墨有两个多型，即石墨－2H和石墨－3R。后者较少见。

形态　单晶体呈片状或板状、纤维状（图7-10B），通常为鳞片状、块状和土状集合体。

图7-10 石墨晶体结构与石墨矿物

A—石墨的晶体结构（据陈武等，1985）；B—石墨呈纤维状，金刚石呈八面体（据Klein等，2007）

物理性质　颜色和条痕均为黑色，半金属光泽，隐晶质则暗淡。平行{0001}解理极完全，薄片具挠性。有滑感，易污手。硬度1～2，密度221～226g/cm3。具导电性。

鉴定特征　黑色，硬度低，密度小，有滑感。

成因与产状　石墨形成于高温条件下。分布最广的是沉积变质成因的石墨，系由富含有机质或炭质的沉积岩经受区域变质作用而形成。接触变质成因的石墨，见于侵入体与碳酸盐类岩石的接触带，是由碳酸盐矿物分解的产物。我国石墨产地很多，其中以黑龙江鸡西市柳毛为最大的产地。

主要用途　石墨由于其熔点高、抗腐蚀、不溶于酸等特性，用于制作冶炼用的高温坩埚；具滑感，作为机械工业的润滑剂；导电性良好，制作电极等。成分纯净的所谓高碳石墨可做原子能反应堆中的中子减速剂用于国防工业。3R型石墨用于人工合成金刚石的原料。

金刚石结构：原子晶体、碳同素异形体。金刚石是正八面体结构。C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。

在晶体学中，金刚石结构又称为金刚石立方晶体结构(diamondcubiclatticestructure)，原型是金刚石。金刚石结构中的每个原子与相邻的4个原子形成正四面体，故单胞内原子数为5。具有金刚石结构的晶体除了金刚石以外，还有硅、锗、α-锡等。

扩展资料：

金刚石结构的原型是金刚石的晶体结构。在金刚石晶体中，每个碳原子的4个价电子以sp3杂化的方式，形成4个完全等同的原子轨道，与最相邻的4个碳原子形成共价键。

这4个共价键之间的角度都相等，约为10928度，精确值，这样形成由5个碳原子构成的正四面体结构单元，其中4个碳原子位于正四面体的顶点，1个碳原子位于正四面体的中心。

因为共价键难以变形，C-C键能大，所以金刚石硬度和熔点都很高，化学稳定性好。共价键中的电子被束缚在化学键中不能参与导电，所以金刚石是绝缘体，不导电。

金刚石结构：原子晶体、碳同素异形体。金刚石是正八面体结构。C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。

在晶体学中，金刚石结构又称为金刚石立方晶体结构(diamondcubiclatticestructure)，原型是金刚石。金刚石结构中的每个原子与相邻的4个原子形成正四面体，故单胞内原子数为5。具有金刚石结构的晶体除了金刚石以外，还有硅、锗、α-锡等。

扩展资料：

金刚石结构的原型是金刚石的晶体结构。在金刚石晶体中，每个碳原子的4个价电子以sp3杂化的方式，形成4个完全等同的原子轨道，与最相邻的4个碳原子形成共价键。

这4个共价键之间的角度都相等，约为10928度，精确值，这样形成由5个碳原子构成的正四面体结构单元，其中4个碳原子位于正四面体的顶点，1个碳原子位于正四面体的中心。

因为共价键难以变形，C-C键能大，所以金刚石硬度和熔点都很高，化学稳定性好。共价键中的电子被束缚在化学键中不能参与导电，所以金刚石是绝缘体，不导电。

金刚石的主要成分是碳，也就是俗称的钻石，和碳不一样的是分子结构不同，改变结构就能把碳变成钻石。

金刚石俗称金刚钻，它是一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体，化学式为C，也是常见的钻石的原身。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。

金刚石简介

石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。金刚石的用途非常广泛，例如工艺品、工业中的切割工具，也是一种贵重宝石。

金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。许多金刚石带些**，这主要是由于金刚石中含有杂质。

金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。

金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。金伯利岩等是它们的母岩，其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时，它会缓慢地变成石墨。