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金刚石的化学式C----N个C,金刚石是原子晶体,一块金刚石是一个巨 分子N个C的聚合体。只能用它的元素符号加注释来表示[C(金刚石)]. “常林钻石” 钻石就是我们常说的金刚石 ,它是一种由纯碳组成的矿物。金刚石是 自然界中最坚硬的物质因此也就具有了许多重要的工业用途如精细研 磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模。还被作为很多精密仪器的部 件。 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。多数金刚石大多带些黄色。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。金刚石仅产出 于金伯利岩筒中。金伯利岩是它们的原生地岩石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。上个世纪50年代美国以 石墨为原料在高温高压下成功制造出人造金刚石。现在人造金刚石已经 广泛用于生产和生活中虽然造出大颗粒的金刚石还很困难所以大颗粒 的天然金刚石仍然价值连城但是已经可以制成了金刚石的薄膜。 金 天然金刚石 刚石的化学成分为C与石墨同是碳的同质多象变体。在矿物化学组成中 总含有Si、Mg、Al、Ca、Mn、Ni等元素并常含有Na、B、Cu、Fe、Co、 Cr、Ti、N等杂质元素以及碳水化合物。 金刚石矿物晶体构造属等轴晶系同极键四面体型构造。碳原子位于四 面体的角顶及中心具有高度的对称性。单位晶胞中碳原子间以同极键相 连结距离为154pm。常见晶形有八面体、菱形十二面体、立方体、四面体 和六八面体等。 金刚石的硬度是刚玉的4倍石英的8倍。详细绝对硬度如下金刚 石10000-2500刚玉2500-2100石英1550-1200。 矿物性脆贝壳状或参差状断口在不大的冲击力下会沿晶体解理面 裂开具有平行八面体的中等或完全解理平行十二面体的不完全解理。 矿物质纯密度一般为3 470-3 金刚石(3张) 560kg/m3。 金刚石的颜色取决于纯净程度、所含杂质元素的种类和含量极纯净 者无色一般多呈不同程度的黄、褐、灰、绿、蓝、乳白和紫色等纯净 者透明含杂质的半透明或不透明在阴极射线、X射线和紫外线下会发 出不同的绿色、天蓝、紫色、黄绿色等色的荧光在日光曝晒后至暗室内 发淡青蓝色磷光金刚光泽少数油脂或金属光泽高折射率一般为 2.40-2.48。 金刚石的热导率一般为136.16w/m·k其中Ⅱa型金刚石热导率 极高在液氮温度下为铜的25倍并随温度的升高而急剧下降如在室温 时为铜的5倍比热容随温度上升而增加如在-106℃时为399.84J/ kg·k107℃时为472.27J/kg·k热膨胀系数极小随温度上升 金刚石 而增高如在-38.8℃时为00℃时为5.6×10-7在纯氧中燃点为720 800℃在空气中为850-1 000℃在绝氧下2 000-3 000℃转变为石墨。 金刚石化学性质稳定具有耐酸性和耐碱性高温下不与浓HF、HCl、 HNO3作用只在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融体中或与K2Cr2O7和H2SO4 的混合物一起煮沸时表面会稍有氧化在O、CO、CO2、H、Cl、H2O、CH4 的高温气体中腐蚀。 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。 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158.786克拉的优质巨钻----中国最大的金刚石全透明色淡黄 可称金刚石的“中国之最”。被命名为“常林钻石”。约鸡蛋黄大小 右图。世界上最大的工业用金刚石和宝石级金刚石均产于巴西都超过 3100克拉1克拉=200毫克。其中宝石级金刚石的尺寸为10×6.5×5厘 米名叫“库利南”1905年发现于南非的普雷米尔岩管。中国常林钻石 重158.786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、俄罗斯。 性质 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3.52g/cm3折射率为2.417色散率为0.044。 编辑本段硬度 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5.5、铜币约为3.5至4、指甲约为2 至3、玻璃硬度为6。 等级1 滑石 等级2 石膏 等级3 方解石 等级4 萤石 等级5 磷灰石 等级6 正长石 等级7 石英 等级8 黄玉 等级9 刚玉 等级10 钻石 把任何两种不同的矿物互相刻划两者中必定会有一种受到损伤。有 一种矿物能够划伤其他一切矿物却没有一种矿物能够划伤它这就是 金刚石。 金刚石为什么会有如此大的硬度呢 直到18世纪后半叶科学家才搞清楚了构成金刚石的“材料”。如前 所述早在公元1世纪的文献中就有了关于金刚石的记载然而在其后 的1600多年中人们始终不知道金刚石的成分是什么。 直到18世纪的70至90年代才有法国化学家拉瓦锡(17431794)等 人进行的在氧气中燃烧金刚石的实验结果发现得到的是二氧化碳气体 即一种由氧和碳结合在一起的物质。这里的碳就来源于金刚石。终于这 些实验证明了组成金刚石的材料是碳。 知道了金刚石的成分是碳仍然不能解释金刚石为什么有那样大的硬 度。例如制造铅笔芯的材料是石墨成分也是碳然而石墨却是一种比 人的指甲还要软的矿物。金刚石和石墨这两种矿物为什么会如此不同 这个问题是在1913年才由英国的物理学家威廉·布拉格和他的儿子 做出回答。布拉格父子用X射线观察金刚石研究金刚石晶体内原子的排 列方式。他们发现在金刚石晶体内部每一个碳原子都与周围的4个碳 原子紧密结合形成一种致密的三维结构。这是一种在其他矿物中都未曾 见到过的特殊结构。而且这种致密的结构使得金刚石的密度为每立方 厘米约3.5克大约是石墨密度的1.5倍。正是这种致密的结构使得金 刚石具有最大的硬度。换句话说金刚石是碳原子被挤压而形成的一种矿 物。 编辑本段光学性质 (1) 光学鉴定之亮度Brilliance金刚石因为具有极高的反射率 金刚石 其反射临界角较小全反射的范围宽光容易发生全反射反射光量大 从而产生很高的亮度。 (2) 闪烁Scintillation金刚石的闪烁就是闪光即当金刚石或者 光源、 观察者相对移动时其表面对于白光的反射和闪光。无色透明、结晶 良好的八面体或者曲面体聚形钻石即使不加切磨也可展露良好的闪烁光。 (3) 色散或出火Dispersion or fire金刚石多样的晶面象三棱镜 一样能把通过折射、反射和全反射进入晶体内部的白光分解成白光的组 成颜色——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。 (4) 光泽Luster刚石出类拔萃般坚硬的、平整光亮的晶面或解理 面对于白光的反射作用特别强烈而这种非常特征的反光作用就叫作金刚 光泽。 编辑本段金刚石分类 一般分类 金刚石是碳在高温高压条件下的结晶体是自然界最硬的 出土的大金刚石 矿物。其名称来源于希腊文“Adamas”意为坚硬无敌。金刚石是一种稀 有、贵重的非金属矿产在国民经济中具有重要的作用。金刚石按用途分 为两类质优粒大可用作装饰品的称宝石级金刚石质差粒细用于工业的 称工业用金刚石。 宝石级金刚石又称钻石光泽灿烂晶莹剔透被誉为“宝石之王” 价值昂贵是世界公认的第一货品其占有程度和消费水平往往被视为是 衡量个人和国家经济富裕程度的标志。达不到宝石级的金刚石工业用金 刚石以其超硬性广泛用于机电、光学、建筑、交通、冶金、地勘、国 防等工业领域和现代高、新技术领域。 金刚石按所含微量元素可分为Ⅰ型金刚石和Ⅱ型金刚石两个类型。Ⅰ 型金刚石多为常见的普通金刚石。Ⅱ型金刚石比较罕见仅占金刚石总量 的1%2%。Ⅱ型金刚石因常具有良好的导热性、解理性和半导体性等多 用于空间技术和尖端工业。具微蓝色彩的优质大粒Ⅱ型金刚石视为钻石中 之珍品如重3 106ctCarat克拉世界著名的“库利南”钻石即属 此类。 矿物学分类 矿物学分类 1类。晶体具有八面体形态晶面平整均匀或者带有台阶状发育特征 但生长平面都是111面很少观察到理想的100平面晶体是透明 的它们没有带状结构大多数为无色但常见淡黄色氮以单位原子形 态类质同晶地取代碳具有顺磁性以及产生及收光谱N3系的中心特别 是它决定了晶体的黄色及蓝色发光作用。 2类。基本形态为立方体晶体是透明的没有现带状结构顺磁中心 的单原子态氮杂质含量比较高这些中心均匀地分布在整个晶体中间常 常显示黄色及橙黄色的光致发光。 3类。金刚石中有立方形和少数聚形晶体其特征是形成平面的和不规 则的连生体以及服从从尖晶石律的穿插双晶体晶体半透明无色或者 在不同程度上的灰色的或者几乎是黑色的不透明金刚石内部结构复杂 中心有无色透明区带在外部有显微包裹体第三类晶体都是I型金刚石 富集氮杂质在红外吸光谱中看到了附加谱带。 4类。被称为有壳的金刚石因为晶体的外层一般是混浊的乳白色浅 灰色或不同程度染有黄色或绿色而内核通常是透明的晶体具有第一类 晶体的同样特点在带色的外层里常有含量较高的顺磁态氮杂质。 5类。是深色或完全黑色的金刚石其颜色决定于晶体外层中大量的同 生石墨包裹体晶体的中间部分是透明无色的。 6类。具有放射状条纹结构的球粒金刚石称为巴拉斯是金刚石中稀 有的结晶形态一般为完全规则的球形但也有滴状或梨形大多数表面 有特殊花纹巴拉斯有无色的浅灰色的及完全黑色的其中也有些乳白 色蛋白色的。 7类。半透明金刚石晶体的连生体晶体本身通常是浅黄有裂纹及石 墨包裹体等缺陷而成半透明组成这些连生体的晶体生长形态是八面体。 8类。属博特类是大量晶面较好尺寸大体相同的小晶体的集合体。 连生体总的形状是椭圆形或球形很像小晶体的闭块晶簇。组成连生体的 各单体生长形态为八面体常常有台阶状晶面结构这造成了假菱形十二 面体的发育。 9类。亦属博特类。这类全晶粒质金刚石连生体为不规则的块状组成 它们的颗粒很易区分没有规整的晶形集合体不透明呈深灰及全黑 有时是不均匀的粒状结构。 10类。属卡邦纳多类是隐晶或微晶体具有不规则的块状或碎块状 一般的棱角多多少少是浑圆形无粘结物不透明具有各种颜色通常 卡邦纳多表面颜色更重要些有时外部它们完全是暗色的而内部是浅色 的。 编辑本段开发简史 人类对金刚石的认识和开发具有悠久的历史。早在公元前3世纪古印 度就发现了金刚石。自公元纪年起至今钻石一直是国家与王宫贵族、达 官显贵的财富、权势、地位的象征。 世界金刚石矿产资源不丰富1996年世界探明金刚石储量基础仅19亿 ct远不能满足宝石与工业消费的需要。 20世纪60年代以来人工合成金刚石技术兴起至90年代日臻完善 人造金刚石几乎已完全取代工业用天然金刚石其用量占世界工业用金刚 石消费量的90%以上在中国已达99%以上。 金刚石主要生产国为澳大利亚、俄罗斯、南非、博茨瓦纳和扎伊尔等。 世界钻石的经销主要由迪比尔斯中央销售组织控制。 中国发现金刚石约在200-300年前在明清朝之际约17世纪湖 南省农民在河砂中淘到过金刚石。金刚石的地质勘查工作始于20世纪50 年代。迄今在中国发现的重量大于90 ct的著名金刚石有6颗如重约 158 ct的“常林钻石”等 金刚石砂轮 中国金刚石矿产资源比较贫乏通过近50年的地质工作仅在辽宁、山东、 湖南和江苏4省探明了储量。截至1996年底中国保有金刚石储量2 089.78 万ct在世界上不占重要地位。在质量上中国辽宁省所产金刚石质地优 良宝石级金刚石产量约占总产量的70%。20世纪90年代以来中国年产 金刚石约1015万ct远不能满足本国消费的需要。国家所需工业用金刚 石99%以上依赖国产人造金刚石1997年中国人造金刚石产量达4.4亿ct 天然工业用金刚石所占消费比重极为有限。 金刚石矿石有岩浆岩和砂矿两类。已知含金刚石的岩浆岩有金伯利岩、 钾镁煌斑岩和橄榄岩3种其中金伯利岩型和钾镁煌斑岩型具有工业意义。 编辑本段用途 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。文艺复兴时期用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在意大利豪 门之间。 此外还有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。 观赏用途 钻石由于折射率高在灯光下显得闪闪生辉成为女士最爱的宝石。 巨型的美钻可以价值连城。而掺有深颜色的钻石的价钱更高。目前最昂贵 的有色钻石要数带有微蓝的水蓝钻石。 钻石分为一型和二型两种这主要是根据它是否含有N元素一型含 二型不含。而蓝色的钻石是二B型的是半导体。 金刚石锯片 编辑本段鉴别 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 钻石 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进行。 编辑本段历史 美丽的东西必难求就像钻石总是与毒蛇共生一样。听听古罗马的著 名哲学家普林尼Pliny给您带来的钻石之谷的故事。 相传公元前350年马其顿国王亚历山大Alexandera东征印度 在一个深坑中发现有钻石但深坑内有许多毒蛇守护着这些毒蛇可以在 数丈远的地方就使人毙命。亚历山大命令士兵用镜子折光聚光将毒 蛇烧死然后把羊肉扔进坑内坑中的钻石就粘在羊肉上面羊肉引来了秃鹰秃鹰连羊肉带钻石吃进腹内飞走后士兵跟踪追杀秃鹰得到了钻石。 从此传说毒蛇是金刚石的守护神。 毒蛇真是上帝派来守护金刚石的吗与蛇共舞其实靠的还是金刚石 的独特魅力这就是金刚石特有的荧光现象。金刚石受X光或者紫外线的 照射后会发光特别是在黑暗的地方或夜里会发出蓝、青、绿、黄等颜色 的荧光。我国古时候称有这种特性的金刚石为“夜明珠”。印度木夫梯里 附近深谷中的金刚石白天受到太阳紫外线照射后夜里会发出淡青色的 荧光。这些荧光吸引了许多有趋光性的昆虫飞来昆虫又引来大量的青蛙 青蛙又招来许多毒蛇。环环相扣这就是有金刚石的深谷中多毒蛇的原因。 直到19世纪中叶人们还把金刚石视为一种神奇的石头。在已知的全 部大约4200种矿物中金刚石为什么会最坚硬金刚石是在何地、如何产 生出来的所有这些当时的人们还都全然不知。 人类同金刚石打交道有悠久的历史。早在公元1世纪当时罗马的文 献中就有了关于金刚石的记载。那时罗马人还没有把金刚石当作装饰用 的宝石只是利用它们无比的硬度当作雕琢工具使用。 后来随着技术的进步金刚石才被当作宝石用于饰品而且价格越 来越昂贵。到了15世纪在欧洲的一些城市如巴黎、伦敦和安特卫普(比 利时北部城市)等已经能够看到一些匠人利用金刚石的粉末来研磨大块金 刚石对金刚石进行加工。 金刚石作为宝石越来越昂贵然而对金刚石的科学研究却相对比较 迟缓。一个重要原因就是长期以来始终未能发现储藏有金刚石的“矿 山”已经发现的金刚石全都是在印度和巴西等地的河沙及碎石中靠运气 采集到的数量极少十分稀罕。特别是高品质的金刚石极其昂贵只 有王公贵族才享用得起。对如此昂贵的金刚石进行研究在那样一种情况 下几乎是不可能的。 进入19世纪情况才有了变化。1866年住在南非一家农场的一位叫 做伊拉兹马斯·雅可比的少年在奥兰治河滩上玩耍无意中捡到一块重达 21.25克拉(4.25克。克拉宝石的重量单位1克拉=0.2克)的金刚石原 石。那粒金刚石立即被英国的殖民总督送到巴黎的万国博览会(18671868) 上展览并取名为“尤瑞卡”(希腊语意思是“我找到了”)。 听到在南非发现金刚石的消息一时间有成千上万的探矿者赶到奥兰 治河形成了一股寻找金刚石的狂潮。其中有一对姓伯纳特的兄弟不久 就非常幸运地在金伯利附近发现了一座金刚石矿。 发现金刚石矿意义十分重大通过研究矿山的地质结构便有可能知 道在哪些地点有可能形成金刚石。 编辑本段产地 如前面所介绍的伯纳特兄弟于1870年发现了金伯利金刚石矿。正是 这一发现使人们知道了在哪种岩石中有可能含有金刚石。 原来那是一种在远古时代的岩浆冷却以后所形成的火山岩。接着 研究者又发现在这种火山岩中除了金刚石还含有被称为石榴石和橄榄 石的两种矿物。因此在那些出产石榴石和橄榄石的地点找到金刚石矿 的可能性就相对大。于是石榴石和橄榄石就成为寻找金刚石的“指示矿 物”。 根据指示矿物来寻找金刚石矿的方法并不是在哪一天突然发现的。上 世纪70年代美国史密森研究所的地球化学家约翰·贾尼在仔细研究了石 榴石和金刚石之间的关系后发表了他的研究结果。但是在那之前即上 世纪50年代德比尔斯公司的地质人员早就根据指示矿物在世界各地寻找 金刚石矿了。 目前在世界各地都发现了金刚石矿。其中澳大利亚、刚果、俄罗斯、 博茨瓦纳和南非是著名的五大金刚石产地。 美国马萨诸塞大学的地球物理学家史蒂文·哈格蒂博士在1999年研究 了世界各地含有金刚石的熔岩的年代结果发现这些含有金刚石的熔岩 至少是在过去7个不同的时期在各地喷出的岩浆所形成的其中最古老的 熔岩则是在大约10亿年前形成的。在这7个岩浆喷发时期中以在非洲各 地和巴西等地区于1.2亿年前至8000万年前喷出的岩浆中所含有的金刚石 为最多。那时正值恐龙时代极盛期的中生代白垩纪。含有金刚石的熔岩 最晚的是在2200万年以前喷出的岩浆形成的。至于在那以后形成的熔岩 中是否含有金刚石则还无法肯定。 1971年以来的二十年中在中国陆续发现了几颗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 11971年9月25日在江苏省宿迁公路旁发现一颗重5271克拉的 金刚石。 21977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158.786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” 31981年8月15日在山东郯城陈埠发现一颗12427克拉的巨粒 金刚石。被命名为“陈埠一号”。 41982年9月在山东郯城陈埠发现一颗9694克拉的金刚石。 51983年5月在山东郯城陈埠发现一颗9286克拉的金刚石。 61983年11月14日在山东蒙阴发现一颗11901克拉的巨粒金刚 石被命名为“蒙山一号”。蒙阴金刚石矿是全国最大的原生矿。 据1987年资料中国主要金刚石成矿区有①辽东—吉南成矿区有 中生代和中古生代两期金伯利岩。②鲁西、苏北、皖北成矿区下古生代 可能有多期金伯利岩。③晋、豫、冀成矿区已在太行山、嵩山、五台山等地发现金伯利岩。④湘、黔、鄂、川成矿区已在湖南沅水流域发现了4 个具工业价值的金刚石砂矿。 湖南金刚石产于湖南省常德丁家港、桃源、黔阳等地。湖南金刚石 以砂矿为主主要分布在沅水流域分布零散品位低但质量好宝石 级金刚石约占40%。相传在明朝年间湖南沅江流域就有零星的金刚石发现 大规模的寻矿则始于二十世纪五十年代。沅江整个水域均有金刚石分布 但有开采价值的仅常德丁家港、桃源县车溪冲、溆浦县黔阳新庄垅、 沅陵县窑头等4处。 湖南金刚石的颜色深浅不一内外颜色差异明显呈带状、斑状分布。 其褐色系列金刚石晶体呈黄褐色内部洁净表面有大量的褐色斑点 其褐斑的颜色有黄色、黄褐色、褐色、黑色等主要分布在金刚石的溶蚀 面上褐色主要由自然界放射性粒子的辐照造成。金刚石总体颗粒小但 质地较好以单晶为主约占总产量的98%晶体比较完整以八面体、十 二面体、六八面体为多绝大多数晶体浅色透明或呈黄、褐色等粒重多 小于28mg一般为10.915mg22%晶体中含包裹体60%的晶体表面有裂 纹表面溶蚀不重。 编辑本段金刚石和石墨 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。 所不同的是物 理结构特征。 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。 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 1.42×1010m,金刚石晶体内共价键的键长是1.55×1010m。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) 编辑本段人造 目前人工合成金刚石的方法主要有两种高温高压法及化学气相沉积 法。 高温高压法技术已非常成熟并形成产业。国内产量极高为世界之 最。 化学气相沉积法仍主要存在于实验室中。 二氧化碳逆转变成金刚石 国内一家单位宣称传在440度的低温下即 可实现这一转变然而相关论文一经发表即遭到他国相关领域专家的强烈 质疑而且论文存在一稿多投的现象文中数据也有严重不妥。虽然相关 人员在相关学术刊物中进行了答疑此科研成果还是被质疑是国内科研造 假又一案例。但是最终不了了之。 编辑本段纳米金刚石 纳米材料是近年引起世界各国物理学家、化学家、材料学家及工程界、 产业界广泛注意的新材料。本文对纳米材料的通性、金刚石的基本性质、 纳米金刚石的性质与应用前景、烧结型纳米PCD的聚结机理及性质进行阐 述提示了纳米金刚石聚晶具有金刚石的纳米材料的双重特性提出了制 造纳米金刚石聚晶的可能性。 纳米材料具的1—100nm的纳米尺寸结构正是由于这种结构使得 它具有单个分子和体相材料之间的特殊性。近年来人们对纳米材料的研 究已经渗透到许多研究领域。由于其所具有的特殊结构和性质以及广阔的 应用前景越来越受到人们的广泛关注。纳米结构材料的研究已成为跨世纪 材料学的研究热点这种材料被誉为“21世纪最有前途的功能材料”。 纳米材料的性质——纳米物质之所以表现出这些奇异的性能主要是 由于物质进入纳米尺度后表现出了一些宏观物质不具备或在宏观物质中可 忽略的物理效应。据目前人们对纳米颗粒的研究这些效应主要有表面效 应量子尺寸效应小尺寸效应宏观量子隧道效应等。 编辑本段开采 原生金刚石是在地下深外处(130--180Km)高温(900--1300℃)高压 (45--60)&215;108Pa下结晶而成的它们储存在金伯利岩或榴辉岩中其 形成年代相当久远。南非金伯利矿橄榄岩型钻石约形成于距今33亿年前 这个年龄几乎与地球同岁而奥大利亚阿盖尔矿、博茨瓦纳奥拉伯矿榴 辉岩型的钻石虽说年轻也分别已有15.8亿年和9.9亿年了。藏于如此大 的地下深处达亿万年之久的钻石晶体要重见天日得有助于火山喷发熔 岩流将含有钻石的岩浆带入至地球近地表处或长途迁徒淀于河流沙土之 中。前者形成的是原生管状矿后者形成的则为冲积矿。这些矿体历经艰 辛开采后还需经过多道处理遴选才可从中获得毛坯金刚石。毛坯金刚 石中仅有20%左右可作首饰用途的钻坯而大部分只能用于切割、研磨及抛 光等工业用途上。有人曾粗略地估算过要得到1ct重的钻石起码要开 采处理250吨矿石采获率是相当低的如果想从成品钻中挑选出美钻 那两者的比率更是十分悬殊的了。 同名作家 金刚石真实姓名笔名恐先生四川成都人1969生于马边茶叶 世家长篇小说家导演工笔画家茶道大师茶艺研究员。 1982年12岁正式登陆中国文坛1988年从事茶道文化研究1991 年开始受父命专门从事中国绿茶的传播。1996年从事茶道表演艺术的开发 和推广同年秋正式接手原峨眉茶道的重组工作1998年在成都市各文化 机构创建四川长嘴壶茶艺表演艺术资源平台并组建四川省峨眉派茶艺表 演队。2001年出版西部大长篇《奔生》获郭沫若文学奖2002年创办四 川省峨眉派茶艺学校2003年着力打造我国著名的“龙凤茶艺师”金刚小 石、金刚玉石使他们最终获得四川省旅游形象特别大使共青团中央全 国十佳阳光少年联合国友好和谐使者成都市琴台路形象大使成都十 大活力宝贝成都市人民政府特殊人才等荣誉称号。 2004年9月30日成功导演了中国最具规模的大型茶文化国庆晚会 《茶香中国》并将这台晚会成功搬上了中国四大剧院之一的“锦城艺术 宫”上演。这是中国有史以来的第一次也是最具规模的一台整场茶艺晚会 被评为“最佳创意奖”。门下弟子有学文学的有学茶道的有学国学的 有学表演艺术的十年训诫学员达2700多名有来自日本、俄罗斯等世界 8个国家和地区的学员。
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