金刚石结构的结构

金刚石结构的结构,第1张

金刚石结构分为:等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系钻石

在钻石晶体中,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。

由于钻石中的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,所以钻石不仅硬度大,熔点极高,而且不导电。在工业上,钻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手饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。

钻石的摩氏硬度为10;由于在自然界物质中硬度最高,钻石的切削和加工必须使用钻石粉来进行。钻石的密度为352g/立方厘米,折射率为2417,色散率为0044。

扩展资料

金刚石化学性质稳定,具有耐酸性和耐碱性。

金刚石还具有非磁性、不良导电性、亲油疏水性和摩擦生电性等。唯Ⅱb型金刚石具良好的半导体性能。根据金刚石的氮杂质含量和热、电、光学性质的差异,可将金刚石分为Ⅰ型和Ⅱ型两类,并进一步细分为Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb四个亚类。

Ⅰ型金刚石,特别是Ⅰa亚型,为常见的普通金刚石,约占天然金刚石总量的98%。Ⅰ型金刚石均含有一定数量的氮,具有较好的导热性、不良导电性和较好的晶形。

Ⅱ型金刚石极为罕见,含极少或几乎不含氮,具有良好的导热性和曲面晶体的特点。Ⅱb亚型金刚石具半导电性。由于Ⅱ型金刚石的性能优异,因此多用于空间技术和尖端工业。

-金刚石 (纯碳组成的矿物)

金刚石也叫钻石,俗称“金刚钻”

金刚石的化学成分是碳,(碳12),碳12是原子类型,当然金刚石是由很多的碳12构成,一般除含碳元素外,还含有少量诸如SiO2、MgO、CaO、FeO,Fe2O3、TiO2等杂质。“绝对的” 钻石可以说 这在宝石中是唯一由单一元素组成的。属等轴晶系。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2417,色散中等,为0044。均质体。热导率为035卡/厘米·秒·度。用热导仪测试,反应最为灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉的150倍,怕重击,重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度352克/ 立方厘米。钻石具有发光性,日光照射后,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。

一般而言,任何事物都是成分决定结构,结构决定性质,宝石也不例外。

钻石的结构是由C元素组成六方环,再由六方环连接而形成立体的空间网架状结构。这种结构,导致钻石的单位密度(342g/cm3)相当大、折射率(N=2417)也很高。

折射率的高低,决定着光泽的强弱,光泽越强,就越亮。当然,还和切工有关,标准圆钻切工,最能让钻石“闪”。

不知道你能不能理解。如不明白,欢迎继续追问。

(1)晶体(Crystal)晶体是指钻石内所有具有明显的三维几何形态的矿物晶体晶体又可分为无色的或浅色的包裹体及深色的或黑色的包裹体它的种类繁多(据统计有20多种),形态各异,是钻石中最普遍的内含物,在众多的晶体包裹体中,小钻石出现的几率最多,其次可见橄榄石和石榴石它们常被小羽毛状裂隙环绕或单独出现,或成群分布,可大亦可小晶体的出现,意味着钻石的净度等级一般不会高于VS级除非晶体很大,否则也不会对钻石的美观及耐久性造成影响

  (2)点状物(Pinponit)或称针尖,钻石内部极小的天然包裹物有无色和深色之分,单一或成群分布,它对净度级别的影响不大

  (3)云状物(Cloud)钻石中朦胧状或乳状无清晰边界的包裹物,可能是由许多极细小的点状物组成,也可能由结构位错引起云状物常依钻石的对称轴分布(与钻石的成长历史有关),有时在白色的云雾里还可出现一些黑色的大小不等的点状物云雾有时清淡,分布在小的区域内,对净度的影响不大;有时浓重,散布在整个钻石中,不但降低了钻石的净度和透明度,而且也影响了钻石的美观

  (4)羽状纹(Feather)钻石内由于解理或张力所造成的裂隙,形似羽毛状若羽状纹相对较大,则可称之为"裂纹"羽状纹易沿钻石的四组八面体方向裂开,分裂面平坦、光滑若沿任意方向破裂,其破裂面多成阶梯状羽状纹对净度的影响明显,通常易于观察到个别情况下,有些细小的羽状纹单独出现,且破裂面与钻石的小刻画垂直时,观察起来较困难,应特别仔细寻找,以免疏漏而造成结论上的错误

  (5)须状腰(Bearding)存在于腰部的须状微裂纹深入内部的部分,形似老人的胡须它是由于过激的粗磨造成的粗糙腰围与其成因相似,但粗糙腰棱有砂粒感,常伴有很小的缺口

  (6)内部纹理(Internal Graining)钻石内部因原子排列不规则所造成的生长痕迹,如双晶纹、生长纹等纹理可多可少、可粗可细、可平行也可相交纹理看上去多为白色的细线,有时可反光形成彩色条纹,它对净度的影响程度不等若纹理密集地出现在整个钻石内部时,可降低钻石的透明度,使钻石看上去有朦胧感

  (7)双晶中心(Twinning Center)结晶构造发生错动的中心点,常伴生有点状物

  (8)内凹原晶面(Sunken Natural)从表面凹入钻石内部的原始晶面多出现于钻石的腰围,也可出现于其他部位理论上深凹的锯齿状或三角状的天然晶面经重新打磨可以去除,但会造成质量上的损失,因此它会降低钻石的净度等级

  (9)激光痕(Laser Drill mark)用激光束及化学药品去除钻石内部深色包裹物时留下的痕迹管状或漏斗状称为激光孑L常被高折射率玻璃充填

  (10)吉痕(Bruise)钻石表面受外力撞击形成的根部伸入到钻石内部的痕迹击伤痕通常为白色,具一定的几何形态,尺寸可大可小

  (11)破口(Chip)腰部边缘破损的小口,多呈"V¨字形

  (12)坑或洞(Cavity)是钻石中较严重地从外部深入到内部的特征它们可能是由于解理崩落了小块钻石所致,也可能是钻石在抛光时造成表面的包裹体脱落而产生的坑或洞

金刚石结构是一种由两个面心立方点阵沿立方晶胞的体对角线偏移1/4单位嵌套而成的晶体结构,属于面心立方布喇菲点阵(Bravais lattice), 立方晶系,Fd-3m 空间群。

在晶体学中,金刚石结构又称为金刚石立方晶体结构(diamond cubic lattice structure),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。金刚石结构的原型是金刚石晶体,又称钻石。

在金刚石晶体中,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,所以金刚石硬度大,熔点极高;又因为所有的价电子都被限制在共价键区域,没有自由电子,所以金刚石不导电

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109°28‘,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。

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。

  有颜色的钻石结构和普通的钻石结构没有任何区别,只不过是里面含有一些杂质包含了一些微量元素,而这些微量元素导致了少量的内部晶体结构变形,产生了其他颜色的反射,这样才产生了彩钻。就例如说如果在钻石中有一个碳原子被氮原子取代的话,那么钻石就会呈现**。

1、彩钻为什么会变色?

  钻石是珠宝中的皇冠是最值钱的珠宝之一,欧洲的贵族北美的贵族都比较喜欢钻石,而彩钻则是钻石中的佼佼者,彩钻要比白色的钻石更加稀少罕见。平均十万颗钻石中才会产生一颗彩钻,彩钻之所以会有各种各样的颜色,主要是因为其中的微粒变化而导致颜色的反射差,最常见的就是蓝钻粉,钻红钻等等。例如说蓝钻就是在钻石行程中吸收了少量的蹦元素,这样整体才会反射出蓝色的光芒。

2、彩钻和白钻哪个更值钱?

  那么同等条件下,什么样的钻石更值钱的彩钻是一定要比白色的钻石更值钱的?其主要原因就是因为稀有。稀有性对钻石的价值有着决定性的影响,某些钻石的颜色是可遇不可得的,尊贵的红钻要比大熊猫还要稀有。所以说很多红钻的价格都是天价,有一种说法说彩钻的纯度比不上白钻,彩钻是有杂质的钻石。但实际上我们就拿白钻来说,有杂质的比比皆是,达到收藏投资保值价值的白钻几乎是凤毛麟角。

3、钻石保值么?

  很多人买钻石基本上都是为了结婚。钻石的广告上会说爱情恒久远一颗永流传但实际上,这完完全全都是智商税,是商家为了刺激消费而编撰出来的钻石和爱情,根本就没有任何联系。而且钻石的价格会越来越贬值,目前我国已经开始合成人造钻石,人造钻石与天然钻石没有任何区别,所以说希望大家理智消费。

钻石实际上是打磨过的金刚石,因此钻石的分子结构就是金刚石的分子结构(实际上不应该说是分子结构,因为金刚石是原子晶体)。结构中,所有碳原子采取sp3杂化构成正四面体网络。这种网络相当致密坚固,使得金刚石成为最坚硬的固体(之一)。

由于没有图,我无法准确回答你的问题。希望这些信息能够帮助你判断。

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