钻石的成分

钻石的成分是碳。

在宝石中是唯一由单一元素组成的，属等轴晶系。常含有005%-0。2%的杂质元素，其中最重要的是N和B，存在关系到钻石的类型和性质。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及聚形。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2。417，色散中等，为0044。

钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。简单地讲，钻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。钻石美丽、稀有，是爱情和忠贞的象征，代表永恒不破的爱情。

钻石的主要产地是澳大利亚、博茨瓦纳、加拿大、津巴布韦、纳米比亚、南非、巴西、西伯利亚；目前世界主要的钻石切磨中心有：比利时安特卫普，以色列特拉维夫，美国纽约，印度孟买，泰国曼谷。安特卫普有"世界钻石之都"的美誉，全世界钻石交易有一半左右在这里完成，“安特卫普切工”是完美切工的代名词。

钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。简单地讲，钻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。钻石美丽、稀有，是爱情和忠贞的象征，代表永恒不破的爱情。

钻石的化学成分是碳，这在宝石中是唯一由单一元素组成的，属等轴晶系。常含有005%-02%的杂质元素，其中最重要的是N和B，他们的存在关系到钻石的类型和性质。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。

钻石，也叫金刚石，俗称“金刚钻”。化学式为c，正八面体，没有杂质时，无色透明，与氧反应时，也会生成二氧化碳，与石墨同属于碳的单质。是一种具有超硬、耐磨、热敏、传热导、半导体及透远等优异的物理性能，素有“硬度之王”和宝石之王的美称，金刚石的结晶体的角度是54度44分8秒。习惯上人们常将加工过的称为钻石，而未加工过的称为金刚石。

钻石是一种由碳元素组成的矿物，几乎完全由单一碳原子组成，矿物名称为金刚石。钻石与常见的石墨的物质成分完全一致，均由纯碳元素构成，它们之间的区别在于不同的晶体结构。由于晶体结构的不同，钻石与石墨的物理性质有天壤之别。其中又以硬度的差别最大，钻石的硬度在所知的所有物质中最高，摩氏硬度为10，恰恰相反，石墨的硬度几乎最小，摩氏硬度甚至小于1；另外无色钻石是电的绝缘体，而石墨是电的良导体，常用于制作电极。

碳的原子序数为6，有2个电子层，其中内层的第一电子层由2个电子构成，外层由4个电子构成。根据原子物理学原理，原子的第一层可容纳2个电子，第二层可容纳8个电子。当原子的外电子层填满时，原子的化学性质呈惰性，例如惰性气体氖等；当原子的外电子层未填满时，原子的化学性质活泼。碳原子内层的第一电子层为稳定的电子层，外层的第二电子层由于没有填满8个电子，为不稳定电子层，因而碳原子化学性质活泼。碳原子外层的4个电子可以与其他原子外层的电子发生作用而产生价键结合，非常容易发生化学反应，例如与空气中的氧反应发生燃烧。另外，由于外层自由电子的存在，碳也是电的良好导体。

在钻石的结晶过程中，碳原子外层的4个自由电子与周围的碳原子的外层自由电子产生共价键结合，每一碳原子可与周围4个碳原子结合，形成立方晶体结构，如图1-2所示。当1个碳原子与周围的4个碳原子结合时，每一碳原子都与另外1个碳原子各贡献1个外层电子组成1个共价键。在钻石晶体中，每一个碳原子都有4个共价键和8个共价电子，从而使每一碳原子都形成一个稳定的原子结构。相邻的碳原子之间共享的共价键电子对产生极强的结合，使相邻的碳原子紧密地结合在一起。钻石晶体中碳原子之间的距离为154Å(1 Å=10-10m），碳原子之间由共价键结合形成紧密的立方结构，因此，钻石的晶体结构是所有已知晶体中最坚固的。最坚固的钻石晶体结构必然导致最高的硬度。

图1-2 钻石的晶体结构

钻石晶体中每一个碳原子与周围的4个碳原子结合，碳原子之间的距离为154Å，碳原子之间由共价键结合形成紧密的立方结构

石墨晶体结构与钻石的立方结构不同，每一碳原子与周围在同一晶体面上的3个碳原子结合。每一碳原子都剩余1个外层电子，使每一碳原子都没有达到稳定状态。在石墨晶体的层与层之间没有价键连接，为十分不稳定结构，所以其硬度极低；另外，碳原子晶体层之间的滑动摩擦系数很小，因此，石墨是一种非常好的润滑填充剂。

在钻石结晶过程中，晶体沿特定晶面生长。最常见的钻石晶形是八面体。钻石八面体的8个面都是面积相等的等边三角形。其他的晶形有菱形十二面体、立方体、三八面体和聚形等。图1-3所示为天然钻石的天然晶形和利用相似晶形、颜色的天然钻石晶体所加工出的彩色钻石。

图1-3 天然钻石的晶形和利用相似晶形、颜色的天然钻石晶体所加工出的彩色钻石（Robert Weldon/Courtesy of Aurora Gem Collection）

图1-3中后排左起第五颗**天然钻石晶体是晶形和晶面都非常好的典型八面体；后排左起第四颗**天然钻石晶体也是八面体，但晶面受到磨损变得圆滑而不平整，晶面交角也失去棱角变成不规则圆弧形；后排最右边两颗绿色天然钻石晶体都呈立方体；后排左起第三颗**天然钻石的晶形为典型经磨损的三八面体；后排最左边两颗天然钻石晶体都是不规则形状，由最左边的那颗形状不规则的天然钻石晶体可以切割出紫红或粉红紫红色的刻面彩色钻石，十分难得。形状不规则的天然钻石晶体都是由于外力的破坏，通常是在冲刷过程中钻石之间的摩擦和钻石与砂石之间的摩擦，以及开采过程中的撞击造成的。

因为彩色钻石价格昂贵，而且价格与切工和净度关系不大，切割彩色钻石时，首先要考虑的是获得最大重量。刻面彩色钻石的形状要与原天然晶体形状尽量相似以获得最大重量。市面上绝大多数的彩色钻石的形状都是不规则的花形切工，很少见到理想亮圆形切工的彩色钻石。1997年在日内瓦以805000美元拍卖成交的一颗175ct的紫红红色钻石的形状与原晶体形状相似，主要的加工是将原晶体的自然面抛光。

钻石晶体也可能呈双晶或是多晶。图1-4是一颗晶形十分完整的天然双晶钻石晶体，主要晶体呈典型的八面体，在顶部又生长出一个小八面体。这一双晶钻石晶体的颜色为灰色，是由在钻石晶体中含有许多微小的石墨晶体或未结晶的炭黑造成的。由于石墨或炭黑呈黑色，几乎完全吸收可见光，即使很低的含量也会使得钻石变为灰色，甚至是黑色。天然灰色和黑色钻石原石一般用于工业用途。这颗灰色天然双晶钻石晶体来自钻石次生矿，经冲刷和磨损，晶面和棱角都呈圆滑状。

图1-5是另外一种天然双晶钻石晶体，由两个立方体互相嵌入构成穿插双晶（Pene—tration twin）。这颗天然双晶钻石晶体的颜色为**，如果精心加工以增强饱和度，它可能成为一颗彩**钻石。这颗**天然双晶钻石晶体的晶面和棱角都为圆滑状，也来自钻石次生矿。

图1-4 由两个八面体构成的天然双晶钻石晶体

（刘严摄影/刘严收藏）

图1-5 由两个立方体构成的天然穿插双晶

（刘严摄影/刘严收藏）

钻石的化学成分是碳元素。其含碳量为96%-999%，它是宝石中仅有的由一个元素组成的宝石。除此之外，钻石还含有一些微量元素如Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、N等。

钻石：

钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。简单地讲，钻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。钻石美丽、稀有，是爱情和忠贞的象征，代表永恒不破的爱情。2017年5月16日，苏富比拍卖行在瑞士日内瓦举行春季珠宝拍卖会，一对彩色梨形钻石耳坠以大约5740万美元、约合395亿元人民币的总价，创下拍卖史上的新纪录。这对梨形耳坠产自南非，除颜色不同，外形几乎一模一样，分别重约16克拉。其中，深粉色钻石名为阿泰米斯，拍出1550万美元（1067亿元人民币），另一颗钻石为深湖蓝色，名叫阿波罗，由于颜色比粉钻更罕见，价格是粉钻的两倍多。

天然钻石生成於地表下120-200公里，其形成年代通常为24至32亿年前之间，但也有短至6千万年者。

在过去的传说中，认为当天上打雷时，地下就会长出钻石，但神话虽美，其实却不然；钻石原来产自一种角砾云母橄榄岩中，是一种超美铁的火成岩，主要的矿物是橄榄石和金云母，因其晶体之完整与均质之形貌还有内部的构成，一般皆认为是由液态形成。

因钻石本身是一种纯净或近乎纯净的碳化物，在高温高压的条件下，才能形成。故一般认为其生成於地表下120-200公里，大陆地壳下的软流圈；而后随着地壳变动，随着火山爆发活动送至地表。抵达地表之后，部份钻石又落回火山熔岩脉中，称为Pipes管状矿；其它钻石则受风化侵蚀流入河中，於壶洞和漩涡处形成Alluvial deposits冲积层矿。

天然钻石的形成年代通常为24至32亿年前之间，但也有短至6千万年者。这些地底深处的钻石有时会随深处熔岩的上升而带至地表。这种深层熔岩凝固时形成上大下小喇叭状的岩柱。这种含钻石的岩柱的矿物成分很特别，只有高压下才生成的石榴子石，称为"Kimberlite"。

Kimberlite只生成於古老稳定的地壳中，全世界只有在特定的区域内才能看到这种深层岩柱的露头。(如印度、巴西、南非、萨伊、俄罗斯、中国及澳洲)。Kimberlite的露头风化后，钻石会被雨水冲刷而沈积在河床内。山洪爆发后这些钻石也会被河水冲到河口而混在岸边沙滩内，最早被发现的钻石就是这类漂积的钻石。

Kimberlite ( 译名为金伯利岩 )， 为过去高温高压下所形成之矿物聚合体 。

钻石大部份无色，有色钻石则包括有绿、蓝、大红、粉红、橙、黄、啡、黑色等；其中以红色及粉红色价格较贵，绿色及蓝色则十分罕见！ 钻石的摩氏硬度：10，在天然矿物为最高硬度，化学成份：998%碳；也就是说，钻石其实是一种密度相当高的碳。

钻石的母床Kimberlite，学名为"角砾云母橄榄岩"，为过去在高温高压的环境下，形成矿物的聚合体，常被发现在河床沉积。现在钻石的来源差不多都是从Kimberlite中采出，它的成份为石榴子石及橄榄岩，呈火山筒产状，可能代表地函上部的物质。

然而，Kimberlite内所含的钻石量也很稀少，通常要压碎五公吨以上的原石，才能找到一克拉(1/5克)的钻石。而且大部分钻石的品质不佳，只能成为工业用磨料。能用做宝石的钻石不及钻石原石的1/7。

钻石是碳12。钻石是一种天然的高级结晶形态，其化学式为C，即完整的纯碳元素，每个碳原子都与四个其他碳原子形成共价键，构成了钻石的六面体晶格结构。

碳60则是一种类似于足球形状的球状分子，由60个碳原子组成，是一种新型碳材料，具有优异的电学、光学和力学性能，在材料科学和纳米技术领域得到广泛应用。

钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石。简单地讲，钻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。钻石是目前世界上已知的最硬的一种自然物质。

钻石产量稀少，通常为无色晶体，具有高度的折光特性，能折射出多彩的光泽。钻石不仅可以用作首饰，工业上也用来作为高级的切削和研磨材料。

钻石是金刚石精加工而成的产品，钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石，它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同，碳元素在较高的温度、压力下，结晶形成石墨（黑色），而在高温、极高气压及还原环境（通常来说就是一种缺氧的环境）中则结晶为珍贵的钻石（无色）。

钻石的应用

1、珠宝首饰：钻石是最受欢迎和珍贵的宝石之一，用于制作各种珠宝首饰，如戒指、耳环、手链等。

2、工业刀具：钻石具有极高的硬度和耐磨性，因此在工业制造中广泛使用，例如制造锯片、切割工具、车床刀具等。

3、科学仪器：钻石表面光滑且不易磨损，因此可用于制造光学镜片、激光窗口、X射线探测器等科学仪器。

4、电路板加工：钻石的导热性能良好，可用于微电子学中的半导体晶圆加工，以提高加工速度和精度。

5、医疗器械：钻石具有高压强下的高耐腐蚀性，被用于制造医疗器械，如手术刀、牙科工具等。

总之，由于钻石具有独特的物理化学性质，因此在多个领域得到广泛应用。随着技术的发展，钻石的应用前景也将越来越广阔。