为什么钻石最坚硬?

石是世界上最坚硬的天然物质， 因为钻石由碳元素组成，蕴藏于地壳深处，经历亿万年，在高温高压下结晶，纯化而成。 ┆ 回答：fmy1891 级别：先知 7月4日 14:29 金刚石是典型的原子晶体，在这种晶体中的基本结构粒子是碳原子。每个碳原子都以sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键，键长为155×10^-10m，键角为109°28′，构成正四面体。每个碳原子位于正四面体的中心，周围四个碳原子位于四个顶点上，在空间构成连续的、坚固的骨架结构。因此，可以把整个晶体看成一个巨大的分子(如图所示)。由于C-C键的键能大(为347 kJ/mol)，价电子都参与了共价键的形成，使得晶体中没有自由电子，所以金刚石是自然界中最坚硬的固体，熔点高达3550℃，并且不导电。

十亿很多年前，氧原子紧密联系在地面下列100英里(161公里)或更加深入的锅状、髙压非常高的地区。这类晶体是地球上最硬实的纯天然矿物质，也就是地球上最硬实的纯天然矿物(115零摄氏度)，其工作压力做到水平面工作压力45,000倍。

金钢石掩埋在地球上最深处数千万年，直至火山活动将其以熔岩的方式送到地面。竖直的岩石层称之为“金伯利岩管状”，是这种古时候活火山的遗址。历经一段时间的腐蚀，这种钻石的翡翠原石被从母岩中去除。

伴随着流水和溪流的流动性，这种钻石晶体最后进到沙砾和细沙中，这一般离出产地很远。十九世纪末期之前，在这种冲积层中发现并搜集了全世界的钻石。如今，大部分钻石发现于金伯利岩管状脉，这类管状脉是采掘钻石的关键来源于。

一八六九年，在巴西发现金伯利岩管状毛细血管，意味着当代钻石工业生产的开始。开采主题活动随着发展趋势，每一年可生产制造出数百万卡拉的钻石翡翠原石，在其中包含1967年在博茨瓦纳的一项重特大发现，及其非洲、澳洲、西西伯利亚和澳大利亚西北部地区的别的地域。

到 20 世纪末，土地已不再是钻石的唯一产地。1970 年，通用电气 开始在实验室里制造钻石，1984 年出售了第一颗实验室制造的宝石级钻石。随着科技的进步，人造钻石变得愈发常见，也愈发难以检测。

全世界钻石的储量和生产概况：

已探明天然钻石储量大约有25亿克拉，其中澳大利亚65亿克拉，扎伊尔55亿克拉。按开采水平现有钻石储量只能开采25年，但随找矿科技水平的提高，每年都发现有新的矿区，近几年加拿大钻石储量明显增加。

自从钻石开采以来，共采出钻石350吨左右，即175亿克拉，全世界每年开采钻石在9000万-1亿克拉，其中宝石级占17%-20%。20%宝石级钻石价值相当于80%工业级金刚石价值的5倍。

钻石,因为钻石的分子结构是四面体很坚固,因为每一面都是三角形,大家都知道三角形是最不易变形的,而大理石只是混合物,所以相比于坚固的钻石,还不是很硬

钻石是自然界中最硬的物质，摩氏硬度10，也是唯一硬度达到10级的天然矿物。

红、蓝宝石的摩氏硬度是9，水晶的摩氏硬度是7。钻石的绝对硬度是红、蓝宝石的140倍，是水晶的1100倍，所以也称钻石为"硬度之王"

大理石硬度只有5

在目前人类已发现的所有矿物中，金刚石的莫氏硬度是最高的，达到了10。

1822年德国一位名为腓特烈·莫斯的矿物学家提出了“莫氏硬度”的概念，他提出这个概念是为了统一定义矿物硬度的标准，在现代的测量中，莫氏硬度仍然被用以表示一种矿物质的硬度。

它的原理很简单，就是用金刚钻在矿物的表面刻画一道痕，然后测量该划痕的深度，得出来的结果就是莫氏硬度。

硬度

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。

由于硬度最高,金刚石的切削和加工必须使用金刚石粉或激光（比如532nm或者1064nm波长激光）来进行。金刚石的密度为352g/cm3，折射率为2417（在500纳米光波下），色散率为0044。

2021年8月，新型非晶材料（AM-III）在燕山大学亚稳材料制备技术与科学实验室成功合成。据专家介绍，AM-III密度与金刚石相当，维氏硬度HV高达113 GPa，可划伤单晶金刚石。

以上内容参考 -金刚石 （纯碳组成的矿物）

但说真的，坚硬的宝石就结实吗？很多高硬度的宝石，其实很“脆弱”

韧度：抵抗外部打击撕拉破碎的性能。如果不好理解，就想想熟悉的“脆性”。它俩几乎可以认为是一对反义词。

硬度和韧度区别在哪儿呢？

可以这样理解，一颗宝石，你拿刀片去刻划，划不动，靠的是硬度。但如果你不小心将其掉到了水泥地上，摔裂了，除了怪你毛手毛脚，以及地面不铺地毯之外，也就只能怪宝石的韧度不够了，俗话说“太脆”。

举个最典型的例子：钻石

钻石是世界上最坚硬的物质，可谓刀枪不入。但是，如果你将其丢到坚硬的地面上，不好意思，即使地面的硬度只有五到七，也能把坚硬的钻石摔个够呛。轻则底尖崩坏，出现裂痕，重则“粉身碎骨”。

是不是硬度越低的，韧度越高呢？

也不是。像硬度很低的滑石、石膏等等，收到轻微撞击，也极易粉身碎骨。韧度与硬度之间不具有必然的联系，韧度与矿物的晶体结构构造有关。我们常见的单晶宝石，硬度普遍不低，但韧度普遍欠缺，严禁磕碰。反而是一些结构致密的多晶集合体宝石，韧度不错。

最典型的当属和田玉。因为在和田玉中，晶体以极为致密的结构“缠绕”在一起，给人一种拉都拉不开的感觉。

不过这回是由无数细小金刚石颗粒以及一些黑色包体紧密集合而成的，不透明的“黑金刚石”。本身硬度最高，又最团结，就像那些天才，比你聪明又比你勤奋一样。黑金刚石才是真正的“无坚不摧”。

说了这么多，总算知道了，为什么世间最坚硬的钻石，一掉地上就完蛋，为什么号称多少代大猩猩玻璃的手机屏幕，一摔地上就变蜘蛛网。而这些韧度高的宝石，也不是就可以随意磕碰了，也是需要爱护的。

钻石，也叫金刚石，俗称“金刚钻”。化学式为c，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。在我国，金刚石之名最早见于佛家经书中。钻石是自然界中最硬物质，最佳颜色为无色，但也有特殊色，如蓝色、紫色、金**等。这些颜色的钻石稀有，是钻石中的珍品。印度是历史上最著名的金刚石出产国，现在世界上许多著名的钻石如“光明之山”，“摄政王”，“奥尔洛夫”均出自印度。金刚石的产量十分稀少，通常成品钻是采矿量的十亿分之一，因而价格十分昂贵。经过琢磨后的钻石一般有圆形、长方形、方形、椭圆形、心形、梨形、榄尖形等。世界上最重的钻石是1905年产于南非的“库里南”，重31063克拉，已被分磨成9粒小钻，其中一粒被称为“非洲之星”的库里南1号的钻石重量仍占世界名钻首位。

用途1：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。

用途2：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

晶体结构：

晶胞为面心立方结构，每个晶胞含有2组8个C原子。

鉴别钻石的简单方法

在社会对珠宝钻石需求增加的情况下，人造钻石和其它冒充钻石不断充扩市场，甚至有些珠宝经营者也分不清楚。下面介绍几种简单鉴别钻石真伪的方法。

1、钻石的单折光性

钻石的单折光性，是由于钻石的本质特性决定的。而其它天然宝石或人造宝石大都是双折光性的。冒充的钻石在10倍放大镜观察下，从正面稍斜的角度看，很容易看出棱角线出现重叠影像，并同时呈现出两个底光。双折射率差别小的如锆石等，也可看出底光重叠的影像。

2、钻石的吸附性

钻石对油脂及污垢有一定的亲和力，即油污很容易被钻石吸附。因此，用手指抚摸钻石会感到胶粘性，手指似乎有粘糊的感觉。这是任何宝石所没有的。这种方法需要加以训练方能掌握其中微妙的区别。

3、一线直落的特征

钻石表面抛光很光滑。用一支钢笔蘸上墨水在钻石上划过，若是真钻石，表面留下的是一条光滑连续的线条，特征是一线直落。仿冒品留下的是一个个小圆点组成的线条。用此法观察应借助放大镜。

4、特有的金刚光泽

大致在100度的白炽灯光下，切磨很好的钻石与仿冒品相互比较，很容易看出哪个具有金刚光泽。此方法不宜在过暗或过强的灯光下是进行。

高硬度人造金刚石

美国通用电器公司的研究和开发中心合成了单位体积内原子密度超过现有任何固体物抽的人造金刚石，其硬度超过了天然金刚石，堪称世界上最硬的材料。与天然金刚石含有百分之九十九的碳13同位素。据科学家观察，随着碳13同位素密集程度的增加，原子间的距离会略微缩小，促使人造金刚石的硬度超过原子排列略显松散的天然金刚石。在合成人造金刚石的过程中，科学家们首先通过化学蒸发过程将富含碳13同位素的甲烷气体中的碳元素沉淀成金刚石小碎块，然后再使用非常高的压力把这些小碎块分解，并再结晶成重量最高达3克拉的块状金刚石。

金刚石常呈黄、褐、蓝、绿和粉红等色，但以无色的为特佳。世界上重量超过620克拉(合124克)的特大宝石级金刚石共发现10粒，其中最大的名库里南(Cullinan)，重3106克拉(合62135克)，大小5×65×10厘米，1905年发现于南非的普雷米尔岩管。中国常林钻石，重158786克拉，1977年发现于山东临沭县，列为世界名钻。世界金刚石主要产地有澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、前苏联、南非、巴西、纳米比亚、加纳、中非、塞拉利昂和中国等。

在摩氏硬度计中它是第十类。

附：我国产出的巨粒和大粒金刚石

1971年以来的二十年中，在我国陆续发现了几颗50克拉以上和100克拉以上的金刚石，按发现时间的先后排列如下：

[1]1971年9月25日，在江苏省宿迁公路旁发现一颗重52．71克拉的金刚石。

[2]1977年12月21日， 在山东省临沭县常林大队，女社员魏振芳发现1颗重158786克拉的优质巨钻，全透明，色淡黄，可称金刚石的“中国之最”。被命名为“常林钻石”

[3]1981年8月15日，在山东郯城陈埠发现一颗124．27克拉的巨粒金刚石。被命名为“陈埠一号”。

[4]1982年9月，在山东郯城陈埠发现一颗96．94克拉的金刚石。

[5]1983年5月，在山东郯城陈埠发现一颗92．86克拉的金刚石。

[6]1983年11月14日，在山东蒙阴发现一颗119．01克拉的巨粒金刚石，被命名为“蒙山一号”。

金刚石和石墨区别

石墨和金刚石都属于碳单质，他们的化学性质完全相同。但金刚石和石墨不是同种物质，它们是由相同元素构成的同素异型体

二者的化学式都是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，呈金字塔形结构

    钻石恒久远，一颗永流传。钻石是最坚硬的物体，但是它能够划开玻璃吗？答案是：可以。

    钻石也是金刚石的一种，是一种天然的矿物。钻石美丽稀有，在人们的眼中象征着爱情象征着忠贞。钻石的成分和我们生活中常见的煤和糖的成分差不多，都是碳元素再高温高压的条件下形成的。

    钻石在我们的生活中并不常见，但是金刚石我们应该还是见过的，因为玻璃刀上面的小石头就是金刚石。钻石就是金刚石经过精加工的产物，钻石是世界上硬度最高，非常耐久，成分比较单一的纯天然的宝石，他是具有立方结构的碳晶体。所以他在光的照射下会反射光线，形成闪亮的画面，这也是它受人追捧的原因之一。而且钻石非常稀少，物以稀为贵所以它的价值也是按照克来计算的，非常昂贵。

    钻石是敢和任意东西比较硬度的，他做成成品是是去掉了外部一层脆的表皮，留下内部是最坚硬的。其实钻石也是分为很多种类的，根据他的大小，颜色，人工合成等等因素分为很多种，这里小编也就不一一介绍了。虽然钻石的硬度无可比拟，但是他还是很脆的，如果用力的撞击外物，难免会出现裂缝甚至破碎。但是如果仅仅是划开玻璃，最不济的会再钻石表面留下印记，但是玻璃肯定会留下它难以抹平的伤痕。

    所以说钻石为金刚石的精华当然能够划开玻璃。但是也不要轻易尝试哦，毕竟钻石是非常昂贵的，稍有损坏都是非常心痛的呀。

    好了，今天的介绍就到这里，希望我的回答会对您有所帮助，不要忘了点赞哦！