红蓝宝石的挑选知识总结

　　颜色：挑选红、蓝宝石的首要条件即颜色。颜色须够深、够娇艳。最美丽的颜色是“鸽血红”红宝、“矢车菊蓝”蓝宝。

　瑕疵：红、蓝宝石的瑕疵认定标准一般是凭肉眼观察，尤其是红宝石一向含有不少的杂质。可用十倍放大镜观看。

　透明度：一般而言愈干净的宝石透明度愈好，价值愈高。

　切工：红、蓝宝石的结晶体为六方晶系，所以最普遍的切磨形状是呈椭圆形，切得好的红、蓝宝石，其闪烁光彩美丽夺人。观察时以正面朝上为准，有时底部可能缺角或不工整。

　尖晶石和红宝石的区别

　尖晶石和红宝石都是很美丽又稀有的贵重宝石，因为都是红色所以很容易被混淆。她们所在岩层中的基础矿物很接近，共同含有的铬元素使他们都呈现迷人的深红色、鲜红色或玫瑰红色等，几乎大部分红宝石的颜色都能找到相对应的尖晶石。

　镶嵌在大英帝国皇冠上的、传奇般的'170克拉“黑王子”后来被考证为尖晶石，此前一直被当作红宝石，不过如果美丽和巨大的尖晶石也是极为罕见和昂贵的。在我国的清代，人们极其重视红宝石，亲王至一品大官的顶戴都用红宝石镶嵌，“红顶商人”也是得名于此，然而实际上它们中绝大部分也都是尖晶石。

　红宝石和尖晶石是红色系宝石里最珍贵和最美丽的2种。一枚优质的鸽血红红宝石售价可以达到上万美金，红色尖晶石中极优质者亦价格不菲，多在数千美金，不久前产自非洲的鲜艳色调尖晶石受到了国际市场的广泛欢迎，但由于产量有限，在不长一段时间后就逐渐在市场上消失，虽然红宝石和尖晶石是两种完全不同的宝石，但是它们都是物理性质非常优异，化学性质非常稳定，产量稀有，最重要是非常美丽的宝石，尖晶石在我国目前还处于多数人不太熟悉的阶段，相信假以时日，尖晶石的价格会有一个上涨的趋势，（事实上优质尖晶石在欧美的价格已经开始上升，地位也开始被重视）。

　事实上，在古代，人们对宝石的区别是依靠肉眼对颜色的区别来定义的，而尖晶石和红宝石颜色如此接近，所以人们普遍把这2种宝石混为一谈。但是到了现代，随着物理、化学、光学、宝石学的发展，人们发现尖晶石和红宝石其实是两种完全不同的宝石：

　尖晶石是等轴晶系所以无二色性，硬度8（略低于钻石和红蓝宝石，但也属于硬度很高的宝石），晶体通常比较透彻，大红色的尖晶石通常比同色同净度同重量的红宝石价格便宜一些，（通透优质鲜红的红宝石非常贵，远高于钻石。）

　红宝石是三方晶系，在不同的角度下观察，有不太明显的二色性，硬度9（仅次于钻石），通常净度不是很好，有比较多的内涵物或裂纹，晶体不会感觉很透彻，呈玫瑰红色调的比较多，大红且透明度高的红宝石（天然）非常罕见，且红宝石有一些处理方式需要辨别的，尖晶石的处理方式少些但是合成尖晶石较为多见。

天然钻石也是在高温高压的地方产生，所以钻石矿附近一般曾有小行星撞击或者火山喷发。模拟天然钻石的形成时的高温高压环境就可以制造钻石，但其晶体结构和天然化石有所不同。

天然钻石一般是在地下压力在45到6Gpa，温度在1100到1500℃。大致换算下来相当于地下150到200km的环境中形成，然后被火山喷发等地质运动过程带到地球表面，形成钻石储量较高的矿藏；而另一种情况是小行星撞击，由于短时间内大量动能转化为热能，撞击时的压力也非常高，也能形成钻石晶体。

钻石可以分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系钻石，是均匀性质相同的碳单质晶体，密度（g/mLat 25°C）：35， 熔点3550°C-4000°C，绝对硬度10000-2500，因为含有的杂质元素不同，也是钻石有不同的颜色，有粉的、黄的、蓝的等等颜色，而天然的钻石未经打磨，形状可能不是很规则，而且也不会像经打磨的钻石一样形成正八面体的规则、闪耀的晶体。

既然知道了钻石形成的环境，那么人工模拟那样的高温高压环境就能制造钻石，可以在2300℃、15到18个大气压的环境下，以一颗直径1毫米左右的天然钻石作为“种子”，石墨作为碳的来源，在那样的环境中石墨中的碳原子会在天然钻石的外层重新形成结晶，但是由于不能完美地重现地下数百公里或者小行星撞击时的温度或者压力变化曲线，人造钻石的晶体结构更加混乱一些，不像天然钻石是规则的等轴晶系结构。

但是硬度方面与天然钻石差别也不是很大，而且经过打磨后肉眼很难分辨天然或者人造。而如今美国的人造钻石生产已经能达到5克拉每小时，由于天然钻石开采的难度而具有一定的稀缺性，人工钻石可以在很多场合替代天然钻石。

通过钻石的人工制造和天然形成过程，可以知道人造钻石并不能完全地替代天然钻石，但也不是过分追求钻石的理由。钻石可以算是“可再生资源”，不过投入市场的钻石不是很多造就了它们的稀有，然而实际上在地下深处钻石的储量还是很高的，据一些科学家估计地球上总共有1000万亿吨钻石。

把一粒莫桑钻和一粒钻石放在一起15克拉莫桑钻椭圆形和钻石椭圆形两粒放在一起照片看似乎觉得都还可以实物会怎么样可以一眼看出来

莫桑钻和其他钻戒的比较有什么不同？

合成碳化硅又名合成莫桑石、合成碳硅石，具有与钻石相同的金刚光泽，“火彩”更强，比以往任何仿制品更接近钻石

莫桑宝石是世界上第二硬度的宝石

莫桑宝石是双向折光，呈现七彩火光，闪耀度远胜钻石的25倍，且恒久不变

莫桑宝石因其导热性极佳，一般的钻石测试器，亦无法识别

只有钻石十分之一的价格，同等享受，真正物超所值

每颗莫桑宝石都需经过长达5~6个月的时间才能培育出结晶体，而其结晶体和天然宝石一样，都具有不同的内含物，加上专利切工技术，所以每一颗都是人工切割、独一无二。如何区分钻石和碳化硅：乍看之下，莫桑与钻石无法分别，甚至连仪器也区分不出，但仔细看会发现莫桑的七彩火光比钻石更强。在专业仪器下测试，莫桑的火光是钻石的25倍。在火光上，钻石是0044，莫桑是0104；在折射度上，钻石是242，莫桑是265，莫桑的火光及折射度都超过钻石。在摩氏硬度上，钻石是10，莫桑是925，远高于其它宝石。但莫桑的售价平均是同等级钻石的十分之一

莫桑石比钻石轻，即它们的比重不同，钻石的比重为352，而莫桑石的比重仅322。对未镶嵌的材料，用甲基碘比重液很容易将两者区分。莫桑石的硬度小于钻石，因此用钻石硬度计在莫桑石表面作刻划试验会留下划痕，而刻划计不会在钻石表面留下划痕；据GIA的报告，80％的莫桑石均为电导体

莫桑石的折光率与钻石不同，莫桑石的反光特征也不同于钻石，有经验的钻石鉴定人员可将二者区分；此外，莫桑石具双折射，因此仔细观察不难看出莫桑石棱线及底尖的重影，此时变换观察角度，重影仍会出现

由于莫桑石的二轴光性特征，其重影特征的观察取决于观察的角度，当从台面主刻面观察重影均较明显。莫桑石的二轴光性特征尽管台面垂直莫桑石晶轴c轴时会减小重影效果，聚焦于底尖仍能看到台面及冠部刻面的反射重影，这种特点与单折射的钻石的冠部反射完全不同

莫桑石的腰部抛光纹相互平行，这与钻石完全不同。而且由于不同方向的差异，钻石抛磨过程中要不断调整抛光方向，而莫桑石可沿同一方向抛光。这一点在相邻刻面间尤为明显

大多数已切割的莫桑石其棱线均较为圆钝，这与具尖锐棱线的钻石完全不同。目前所有鉴定过的莫桑石中都有一些内含物，它们呈针状平行排列。一些莫桑石内可见细的平行排列的反射线。我的回答不知道您是否满意，如有疑问，继续交流。

莫桑钻是真的钻石吗

莫桑石不是真的钻石，是一种人工合成的钻石，在物理学上是最接近钻石的宝石，常被当做钻石的替代品。莫桑石的主要成分是碳化硅，呈透明至不透明状态，表面呈玻璃光泽，其火彩更是天然钻石与合成钻石的2。5倍多，因此莫桑钻看起来格外闪亮。莫桑钻不是真钻石莫桑石不是真的钻石，是一种人工合成的钻石，因为莫桑石的外表光泽都和真正的钻石高度相似，是物理上最接近钻石的宝石，所以莫桑石常被当做钻石的替代品。莫桑石的主要成分是碳化硅，属于六方晶系，质地呈透明至不透明状态，表面呈玻璃光泽，具有灰绿色的条痕，有着天然钻石的光学与物理特性，其火彩更是天然钻石与合成钻石的2。5倍多。莫桑钻的质地虽然和钻石相似，但是二者的硬度却并不相同，钻石是自然界硬度最高的宝石，为摩氏10度，莫桑石的硬度要比钻石低，为摩氏9。25度，仅次于钻石。

莫桑钻和钻石的区别肉眼能看得出吗？

莫桑钻和钻石的区别肉眼能看得出。

莫桑石和钻石同样拥有很好的折射率，但莫桑石是双折射，色散0104皮秒/纳米；钻石是单折射，色散0044皮秒/纳米，一般莫桑石所折射出来的光芒是钻石的两倍之多。因此在光线足够的情况下，莫桑石比钻石的火彩更好。

并且钻石的火彩一般有蓝色和橙色两种，而莫桑石的火彩颜色就比较多，看起来眼花缭乱。有人说莫桑石的火彩和钻石火彩比起来，就是一个妖艳一个高冷。放在一起看，通常那颗毫不收敛的就是莫桑石了。

莫桑钻注意事项

虽然莫桑钻是在高温高压下形成的，但是它的主要成分还是碳，在空气中加热到800度就会燃烧，变成二氧化碳气体。所以不要让你的莫桑钻接近高温，更不要好奇心太重，用大明火考验莫桑钻。

如果把莫桑钻放在臭氧过滤后的强紫外线照射，不出一会，就能看到莫桑钻表面的小坑点。所以，不要把自己的莫桑钻首饰放在太阳光下，甚至放大镜下照射，如若此，很可能伤害你的莫桑钻。

莫桑钻是真的钻石吗

莫桑钻不是钻石，是一种人工合成类似于钻石的饰品。莫桑钻的外表和金刚石相似，莫桑钻常作为钻石的替代品。莫桑钻也是物理特性最接近天然钻石的一种宝石。莫桑钻本身是无色的，因折射率高，令其火彩在不同的环境均会随光线的强弱产生不同的火彩效果，俱有丰富的火彩，在光线暗淡的环境中呈微**。莫桑钻是合成碳化硅石的一个俗称，具有南非钻的光学与物理特性，火彩是天然钻石与合成钻石的25倍多。

金刚石和石墨化学式都是C。

石墨原子间构成正六边形是平面结构，呈片状。金刚石原子间是立体的正四面体结构。

金刚石和石墨的熔点比较：金刚石的熔点是3550℃，石墨的熔点是3652℃～3697℃(升华)。石墨熔点高于金刚石。

从片层内部来看，石墨是原子晶体；从片层之间来看，石墨是分子晶体(总体说来，石墨应该是混合型晶体)；而金刚石是原子晶体。石墨晶体的熔点反而高于金刚石，似乎不可思议，但石墨晶体片层内共价键的键长是142×10－10m，金刚石晶体内共价键的键长是155×10－10m。

同为共价键，键长越小，键能越大，键越牢固，破坏它也就越难，也就需要提供更多的能量，故而熔点应该更高。 (主要就是石墨的原子晶体属性导致它的熔点变高)

扩展资料：

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/cm3，折射率为2417，色散率为0044。

参考资料：

没有硬度 高于金刚石的

因为只有这个分子的结构是最稳定的

无论如何合成 正四面体 + 高强度键能 几乎不可能有其他材料高于它

只要金刚石的分子是完美的 他就是最硬的

给你看篇关于磨料的 因为除了 金刚石 很多分子的强度都能提升至

所以不太可能存在一个稳定的排行

一、 天然磨料

自然界一切可以用于磨削或研磨的材料统称为天然磨料。常用的天然磨料有以下几种：

1． 金刚石

金刚石是目前已知最硬的物质，其显微硬度为9859Gpa。金刚石是碳的同素异型体，主要成份是碳，另外还含有002~48%的杂质，比重为315~353g/cm3。其产地非常有限，不但价格昂贵，而且极为缺乏。

金刚石因含杂质的不同而呈黑色、黑褐色、灰黑色等，脆性较大，易沿结晶面裂开，结晶越大抵抗外力的作用越强，金刚石的计量单位是克拉，1克拉=02g。

天然金刚石作为磨料主要用途有两个方面：

（1） 用于修整砂轮；

（2） 磨削和研磨难加工材料（如硬质合金、宝石、玻璃、石料等）。

2． 天然刚玉

天然刚玉的主要矿物成份为α——Al2O3,其显微硬度为2058Gpa，比重为393~400g/cm3。自然界存在的天然刚玉主要有以下三种：

（1）优质刚玉（俗称宝石）有蓝宝石（含钛）、红宝石（含铬）等；

（2）普通刚玉，呈黑色或棕红色；

（3）金刚砂，可分为绿宝石金刚砂和褐铁矿金刚砂，它是一种集合晶体，硬度较低。

在上述三种天然刚玉中，第一种主要用于首饰，而后二种可以作为磨料，用来制造砂轮、油石、砂纸、砂布或微粉、研磨膏等。

3．石榴石

石榴石的晶形较好，显微硬度为1333Gpa。属于石榴石的矿物种类很多，但适合于作磨料的仅有铁铝石榴石一种，其矿物组成这：3FeOAl2O33SiO2,含量不低于85~90%。

4。石英

石英的化学成份为SiO2，常夹杂有Al2O3、Fe2O3、 CaO MgO Fe2O3等。显微硬度为804 Gpa，可用作磨料的石英矿有脉石英、石英岩及石英砂等。

随着科学技术的发展，人造磨料的品种已达几十种之多，天然磨料由于自身的缺陷，已被越来越多的人造磨料所取代，目前除了天然金刚石、石榴石外，其它种类的天然磨料用量甚微。

二、 人造磨料

人造磨料分刚玉系列、碳化物系列、超硬系列等几大类。现将各类磨料的简要制造方法、特性及磨削对象分别叙述如下。

1． 刚玉系列人造磨料

属于刚玉系的人造磨料有棕刚玉、白刚玉、锆刚玉、微晶刚玉、单晶刚玉、铬刚玉、镨钕刚玉、黑刚玉及矾土烧结刚玉等。

（1）棕刚玉（A）

棕刚玉是以铝矾土、无烟煤和铁屑为原料，在电弧炉内经高温冶炼而成。在冶炼过程中，无烟煤中的碳将矾土中的氧化硅、氧化铁和氧化钛等杂质还原成金属，为些金属结合在一起成为铁合金，由于其比重较刚玉熔液大而沉降至炉底与刚玉熔液分离。仅有少量的杂质夹杂在刚玉熔快中。

棕刚玉的主要矿物成份为物理刚玉，三方晶系，少量的矿物杂质有：硅酸钙、钙斜长石、富铝红柱石（又称莫来石）、钛化物、玻璃体及少量铁合金等。

棕刚玉的抗破碎能力较强，抗氧化、抗腐蚀，具有良好的化学稳定性，是一种用途广泛的磨料。适用于磨削抗张强度高的金属材料，如普通碳素钢、硬青铜、合金钢的细磨和精磨，磨加工螺纹和齿轮等，白刚玉还可用于精密铸造及高级耐火材料。

（3）铬刚玉（PA）

铬刚玉中由于引入Cr3+改善了磨料的韧性，其韧性较白刚玉高，而硬度与白刚玉相近，用于加工韧性较大的材料时，其加工效率比白刚玉高，并且工件表面的光洁度也较好，铬刚玉适应于加工韧性高的淬火钢、合金钢、精密量具及仪表零件等光洁度要求较高的工件。

（4）微晶刚玉（MA）

微晶刚玉所采用的原材料及冶炼方法与棕刚玉基本相同，在停炉后立即把熔液通过流放或倾倒的方法倒入枝模子内急速冷却（一般在30分钏以内），因而得到微细结晶的集合体。

微晶刚玉在冶炼过程中，杂质的还原程度较差，Al2O3含量为94~96%，晶体尺寸一般在80~300微米，晶体占57~85%，最大晶体尺寸不超过400~600微米。它具有强度高，韧性较大的特点。适用于重负荷磨削，可以磨削不锈钢、碳素钢、轴承钢以及特种球墨铸铁等材料，由于磨粒在磨削过程中呈微刃破碎状态，也被用于精密磨削甚至镜面磨削。

（5）单晶刚玉（SA）

单晶刚玉是以矾土、无烟煤、铁屑和黄铁矿为原材料，在电弧炉内共熔，矾土中的氧化铁、二氧化硅和氧化钛先后被还原并组成铁合金从熔液中沉降至炉底。一小部分氧化铝与碳、硫化亚铁起复分解反应，生成少量的硫化铝填充在单晶颗粒之间，当熔块冷却后放入水中时，硫化铝被溶解，而被硫化铝隔开的单晶刚玉即可分散开成为自然粒度的磨料。

单晶刚玉呈灰白色，其颗粒形状多为等积形，晶体内不含杂质，具有多棱角的切削刃，在同样的磨削力作用下，所形成的力矩小于其它磨料，因此它不易折碎，机械强度较高，单颗粒抗压强度为22~38kg，而棕刚玉仅为10~20kg。单晶刚玉由于有较高的硬度和韧性，所以切削能力较强，可用来加工工具钢、合金钢、不锈钢、高钡钢等韧性大、硬度高的难磨材料。

(6)锆刚玉（ZA）

锆刚玉是以铝氧粉和锆英石为原料，在电弧炉内经高温冶炼而成，整个过程基本上是一个熔化再结晶的过程。它是一种由α——Al2O3,与ZrO2组成的共晶集合体，在冶炼过程中应尽可能使两种结晶相互交错构成微晶型晶体。

锆刚玉适用于高速重负荷磨削，可荒磨铸铁、铸钢、合金钢和高速钢等，特别适合于钛合金、耐热合金、高钒钢、不锈钢的磨加工。

（7）镨钕刚玉（NA）

镨钕刚玉的制造工艺与白刚玉相似，其差异是在冶炼过程中加入约0175%的镨钕富集物（氧化镨、氧化钕、氧化镧）。大量的磨削试验证明其磨削性能优于白刚玉，适用磨削不锈钢、高速钢、球磨铸铁、高锰铸钢及某些耐热合金等。

（8）黑刚玉（BA）

黑刚玉的冶炼方法与棕刚玉相同，是以三水铝矾土为原料，加少量还原剂，经溶炼而成，其耗电量约为棕刚玉的三分之二。呈黑色，主要化学成分：Al2O3不低于77%，SiO2含量为10~12%，

Fe2O3含量为7~10%，TiO2约为3%，比重不小于361

黑刚玉具有很好的自锐性，磨削时发热量少，加工件的光洁度较好，适用于零件电镀前底面抛光，铝制品和不锈钢的抛光，也可用于抛光光学玻璃、加工木材等。由于它的亲水性好，可用在制造砂纸、砂布和树脂磨具，还可以作研磨膏和抛光粉。黑刚玉由于铁含量高，因而不宜用于制造陶瓷磨具。

（9）矾土烧结刚玉

矾土烧结刚玉是唯一不用电炉冶炼的刚玉，它是用优质熟矾土（Al2O3含量85%以上）经湿法球磨至3微米的微粒料浆（球磨时应加粘结剂），再经压滤成型为各种几何形状的磨粒，在1500℃下烧结。

矾土烧结刚玉的主要化学成份是：Al2O3（85~88%）、SiO2（3~4%）、TiO2（35~45%）、Fe2O3（56~65%）。它具有α——Al2O3微晶结构，韧性高，可承受较大的磨削压力而不至于破碎，并能切削较厚的金属层，横向进给可高达6mm以上。磨料的形状可制成各种柱形体，这是所有磨料中唯一的特例，适用于重负荷荒磨。

2． 碳化物系列人造磨料

（1）碳化桂

碳化硅是以石英、石油焦炭为主料，水粉、食盐为辅料按一定比例混匀后装入电阻炉内，通过高温冶炼而制成的人造磨料。

碳化硅分黑绿两种：黑碳化硅呈黑色或蓝黑色，绿碳化硅呈绿色或蓝绿色。在制造过程中，生产绿色碳化硅的特点在于采用较纯的原材料，炉料中加入食盐，它可促进产品呈绿色。绿色碳化硅的纯度要高于黑色碳化硅。

碳化硅不与任何酸起反应，但碱性氧化物的熔体能促使碳化硅的分解。

黑色碳化硅与刚玉系人造磨料相比，硬度较高、脆性较大，适用于加工抗张强度较低的金属及非金属材料，如灰铸铁、黄铜、铅等有色金属，以及陶瓷、玻璃厂料等硬质脆性材料。

绿色碳化硅与黑色碳化硅相比，其纯度、硬度、脆性稍大，适用于加工硬而脆的材料，如硬质合金、玻璃、玛瑙等，也广泛用于量具、刃具、模具的精磨及飞机、汽车、船舶等发动机气缸的珩磨。

随着工业的发展和科学技术的进步，碳化硅的非磨削用途在不断扩大，在耐炎材料方面用于制作各种高级耐炎制品，如垫板、出铁槽、坩锅熔池等；在冶金工业上作为炼钢脱氧剂，可以节电，缩短冶炼时间，改善操作环境；在电气工业方面利用碳化硅导电、导热及抗氧化性来制造发热元件——硅碳棒。碳化硅的烧结制品可作固定电阻器，在工程上还可作防滑防腐蚀剂。碳化硅与环氧树脂混合可涂在耐酸容器中、蜗轮机叶片上起防腐耐磨作用。

（2） 铈碳化硅（CC）

铈碳化硅是在碳化硅的炉料内不加食盐而添加微量的氧化铈（CeO2）冶炼出来的,其外观和绿碳化硅相似,显微硬度为3629Gpa。与绿碳化硅相比，其铈碳化硅的显微硬度、单颗粒抗压强度、韧性等均比绿碳化硅高。

由于铈碳化硅的物理性能有所改弯，因此，其磨削效果也得到了一定的改善。试验证明磨钛合金时，铈碳化硅与绿碳化硅相比，切削效率提高近一倍，并且火花较小；磨铸铁时，当进刀量为001mm时，铈碳化硅的耐用度比绿碳化硅砂轮提高189%，磨削比提高96%，当进刀量为002mm时，其耐用度提高274%，磨削比提高741%。由此可见，用铈碳化硅磨削铸铁进刀量时，其效果比绿碳化硅提高的更显著。磨硬质合金的效果与绿碳化硅相近，磨削CO5Si M5Al 5F-6等难磨高速钢，其效果与单晶刚玉相似。

（3） 碳化硼（BC）

碳化硼（B4C）是以硼酸（H3BO3）和炭素材料为原料，在电弧炉内经1700~2300℃的高温冶炼，由碳直接还原熔融的硼酐（B2O3）而制得。

碳化硼是一种具有金属光泽的灰黑色粉末，是一种超硬材料。在空气中加热至500℃时，碳化硼开始氧化当温度达到800~900℃时，其氧化作用更为显著。碳化硼曾用来代替金刚石研磨硬质合金刀具。其烧结制品可以代替金刚石作为砂轮的修整工具，适用于精磨碳钨合金、碳钛合金、烧结刚玉、人造宝石和特殊陶瓷等硬质材料制品。

（4） 碳硅硼

碳硅硼是以硼酸、石英砂、石墨为原料，在电弧炉内经高温冶炼而成，呈灰黑色，其硬度次于氮化硼高于碳化硼，脆性大，适用于硬质合金、半导师体、人造宝石和特殊陶瓷等硬质材料的加工。

3． 超硬系列人造磨料

（1）金刚石（JR）

金刚石是以石黑为原料，以某些金属或合金为触媒，在高温（1000~2000℃）、高压（557~608Mpa）下，使石墨结构转变为金刚石结构而成。金刚石是已知的最硬物质，具有较高的抗压强度、良好的导热性、化学稳定性、耐磨性，以及较强的切削能力。

金刚石可分为JR1、JR2、JR3、JR4、JR5五个牌号，其特点和用途如下：

1．JR1型：晶体多为针片状，晶面粗糙，用于制造树脂结合剂金刚石磨具，主要用于硬质合金、陶瓷、玻璃及难磨材料的精磨工序，加工效果好，表面光漫无边际度高，有时也用于半精磨，但不适于重负荷磨削。

2．JR2型：晶体大部分为等积形，适于制造金属结合剂及陶瓷结合剂金刚石磨具。它可承受较大的负荷，用于粗磨、半精磨硬质合金及非金属材料，也可切割光学玻璃、宝石、高硬岩石等。

3．JR3型：晶体较完整，晶面光滑，抗压强度高，用于制造金属结合剂地质钻头、修整工具和切割工具等。

4．JR4型：晶体完整，抗压强度高于JR3，用于制造地质钻头、修整工具和切割工具等。

5．JR5型：颗粒为浅黄或淡黄绿色，多为透明无杂质的完整八面晶体，强度高，适于制造切割锯片，钻头及修整工具等，用于加工硬脆非金属材料。

（2）立方氮化硼

立方氮化硼是以六方氮化硼为原料，减金属或碱土金属或它们的氮化物作触媒，在高压高温下转变为立方晶体的氮化硼。这一转变与石墨转变为金刚石相似。

立方氮化硼是一种新型的超硬磨料，其硬度仅次于金刚石，而热稳定性、化学稳定性均优于金刚石，特别是对铁族金属的化学惰性好，不易与钢材起反应，磨既硬又韧的钢材时具有独特的优点，耐磨性比普通磨料高30~40倍，在加工高速钢、合金钢、耐热钢时，其工作能力在大超过金刚石磨具的工作能力。亦可作为磨加工硬质合金及非金属材料使用。

1、金刚石和石墨的化学性质不相同，石墨和金刚石都是C的单质,但化学性质上是有差异的。

2、金刚石和石墨的性质不同的原因是原子排布不同。金刚石是四面体结构的，很稳定，而且各个原子间的键长相等，各原子的电子层稳定，不导电。而石墨是层状的，层与层之间的键长相对同一层之间要长，所以强度较低，电子层相对不稳定，导电。

3、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/cm3，折射率为2417，色散率为0044。

4、石墨的性质特征。常温下单质碳的化学性质比较稳定，不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂；高温下与氧反应燃烧，生成二氧化碳或一氧化碳；在卤素中只有氟能与单质碳直接反应；在加热下，单质碳较易被酸氧化；在高温下，碳还能与许多金属反应，生成金属碳化物。碳具有还原性，在高温下可以冶炼金属。此外，近年的研究发现，石墨可以被氯磺酸溶解，形成单层石墨烯的氯磺酸“溶液”。石墨是碳质元素结晶矿物，它的结晶格架为六边形层状结构。每一网层间的距离为340pm，同一网层中碳原子的间距为142pm;。属六方晶系，具完整的层状解理。解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其天然可浮性很好。

石墨和金刚石是碳元素的两种单质，互为同素异形体，区别有结构不同，物理性质不同，用途不同。造成它们不同的原因是组成它们的碳原子和碳原子之间的成键方式不同。

区别：

一、结构不同

1、金刚石

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。

2、石墨

石墨是原子晶体、金属晶体和分子晶体之间的一种过渡型晶体。在晶体中同层碳原子间以sp2杂化形成共价键，每个碳原子与另外三个碳原子相联，六个碳原子在同一平面上形成正六边形的环，伸展形成片层结构。

在同一平面的碳原子还各剩下一个p轨道，它们互相重叠，形成离域的π键电子在晶格中能自由移动，可以被激发，所以石墨有金属光泽，能导电、传热。由于层与层间距离大，结合力（范德华力）小，各层可以滑动，所以石墨的密度比金刚石小，质软并有滑腻感。

二、物理性质不同

1、金刚石

摩氏硬度10，新摩氏硬度15，显微硬度10000kg/mm2，显微硬度比石英高1000倍，比刚玉高150倍。金刚石硬度具有方向性，八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度，菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。

依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级，钻石(金刚石)为最高级第10级；如小刀其硬度约为55、铜币约为35至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6。

2、石墨

石墨质软，为黑灰色，有油腻感，可污染纸张。硬度为1～2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3～5。比重为19～23。比表面积范围集中在1-20m2/g，在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。它能导电、导热。

三、用途不同

1、金刚石

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。

2、石墨

在钢铁工业，石墨耐火材料用于电弧高炉和氧气转炉的耐火炉衬、钢水包耐火衬等； 石墨耐火材料主要是整体浇铸材料、镁碳砖和铝石墨耐火材料。石墨还用于粉末冶金和金属铸造成膜材料，石墨粉加入到钢水中增加钢的碳含量，使高碳钢具有许多优异性能。

-金刚石

-石墨