Ⅰ 什麼叫做金剛石
金剛石就是我們常說的鑽石(鑽石是它的俗稱),它是一種由純碳組成的礦物。金剛石是自然界中最堅硬的物質,因此也就具有了許多重要的工業用途,如精細研磨材料、高硬切割工具、各類鑽頭、拉絲模。金剛石還被作為很多精密儀器的部件。金剛石有各種顏色,從無色到黑色都有。它們可以是透明的,也可以是半透明或不透明。多數金剛石大多帶些黃色。金剛石的折射率非常高,色散性能也很強,這就是金剛石為什麼會反射出五彩繽紛閃光的原因。金剛石在X射線照射下會發出藍綠色熒光。金剛石僅產出於金伯利岩筒中。金伯利岩是它們的原生地岩石,其他地方的金剛石都是被河流、冰川等搬運過去的。金剛石一般為粒狀。如果將金剛石加熱到1000℃時, 它會緩慢地變成石墨。1977年山東省臨沭縣岌山鄉常林的一名村民在地里發現了中國最大的金剛石(約雞蛋黃大小,右圖)。世界上最大的工業用金剛石和寶石級金剛石均產於巴西,都超過3100克拉(1克拉=200毫克)其中寶石級金剛石的尺寸為10×6.5×5厘米,名叫「庫利南」。上個世紀50年代,美國以石墨為原料,在高溫高壓下成功製造出人造金剛石。現在人造金剛石已經廣泛用於生產和生活中,只是造出大顆粒的金剛石還很困難。 鑽石,也叫金剛石,俗稱「金剛鑽」。化學式為c,與石墨同屬於碳的單質。是一種具有超硬、耐磨、熱敏、傳熱導、半導體及透遠等優異的物理性能,素有「硬度之王」和寶石之王的美稱,金剛石的結晶體的角度是54度44分8秒。習慣上人們常將加工過的稱為鑽石,而未加工過的稱為金剛石。在我國,金剛石之名最早見於佛家經書中。鑽石是自然界中最硬物質,最佳顏色為無色,但也有特殊色,如藍色、紫色、金黃色等。這些顏色的鑽石稀有,是鑽石中的珍品。印度是歷史上最著名的金剛石出產國,現在世界上許多著名的鑽石如「光明之山」,「攝政王」,「奧爾洛夫」均出自印度。金剛石的產量十分稀少,通常成品鑽是采礦量的十億分之一,因而價格十分昂貴。經過琢磨後的鑽石一般有圓形、長方形、方形、橢圓形、心形、梨形、欖尖形等。世界上最重的鑽石是1905年產於南非的「庫里南」,重3106.3克拉,已被分磨成9粒小鑽,其中一粒被稱為「非洲之星」的庫里南1號的鑽石重量仍佔世界名鑽首位。 晶體結構:晶胞為面心立方結構,每個晶胞含有2組8個C原子。 金剛石常呈黃、褐、藍、綠和粉紅等色,但以無色的為特佳。世界上重量超過620克拉(合124克)的特大寶石級金剛石共發現10粒,其中最大的名庫里南(Cullinan),重3106克拉(合621.35克),大小5×6.5×10厘米,1905年發現於南非的普雷米爾岩管。中國常林鑽石,重158.786克拉,1977年發現於山東臨沭縣,列為世界名鑽。世界金剛石主要產地有澳大利亞、扎伊爾、波札那、前蘇聯、南非、巴西、納米比亞、迦納、中非、獅子山和中國等。 在摩氏硬度計中它是第十類。 附:我國產出的巨粒和大粒金剛石 1971年以來的二十年中,在我國陸續發現了幾顆50克拉以上和100克拉以上的金剛石,按發現時間的先後排列如下: [1]1971年9月25日,在江蘇省宿遷公路旁發現一顆重52.71克拉的金剛石。 [2]1977年12月21日, 在山東省臨沭縣常林大隊,女社員魏振芳發現1顆重158.786克拉的優質巨鑽,全透明,色淡黃,可稱金剛石的「中國之最」。被命名為「常林鑽石」 [3]1981年8月15日,在山東郯城陳埠發現一顆124.27克拉的巨粒金剛石。被命名為「陳埠一號」。 [4]1982年9月,在山東郯城陳埠發現一顆96.94克拉的金剛石。 [5]1983年5月,在山東郯城陳埠發現一顆92.86克拉的金剛石。 [6]1983年11月14日,在山東蒙陰發現一顆119.01克拉的巨粒金剛石,被命名為「蒙山一號」。 據1987年資料,中國主要金剛石成礦區有:①遼東—吉南成礦區,有中生代和中古生代兩期金伯利岩。②魯西、蘇北、皖北成礦區,下古生代可能有多期金伯利岩。③晉、豫、冀成礦區,已在太行山、嵩山、五台山等地發現金伯利岩。④湘、黔、鄂、川成礦區,已在湖南沅水流域發現了4個具工業價值的金剛石砂礦。 湖南金剛石,產於湖南省常德丁家港、桃源、黔陽等地。湖南金剛石以砂礦為主,主要分布在沅水流域,分布零散,品位低,但質量好,寶石級金剛石約佔40%。相傳在明朝年間,湖南沅江流域就有零星的金剛石發現,大規模的尋礦則始於二十世紀五十年代。沅江整個水域均有金剛石分布,但有開采價值的僅常德丁家港、桃源縣車溪沖、漵浦縣(黔陽)新莊壠、沅陵縣窯頭等4處。 湖南金剛石的顏色深淺不一,內外顏色差異明顯,呈帶狀、斑狀分布。其褐色系列金剛石,晶體呈黃褐色,內部潔凈,表面有大量的褐色斑點,其褐斑的顏色有黃色、黃褐色、褐色、黑色等,主要分布在金剛石的溶蝕面上,褐色主要由自然界放射性粒子的輻照造成。金剛石總體顆粒小,但質地較好,以單晶為主,約占總產量的98%;晶體比較完整,以八面體、十二面體、六八面體為多;絕大多數晶體淺色透明或呈黃、褐色等;粒重多小於28mg,一般為10.9~15mg;22%晶體中含包裹體;60%的晶體表面有裂紋,表面溶蝕不重。 鑒別 [編輯本段] 在社會對珠寶鑽石需求增加的情況下,人造鑽石和其它冒充鑽石不斷充擴市場,甚至有些珠寶經營者也分不清楚。下面介紹幾種簡單鑒別鑽石真偽的方法。 1、鑽石的單折光性 鑽石的單折光性,是由於鑽石的本質特性決定的。而其它天然寶石或人造寶石大都是雙折光性的。冒充的鑽石在10倍放大鏡觀察下,從正面稍斜的角度看,很容易看出稜角線出現重疊影像,並同時呈現出兩個底光。雙折射率差別小的如鋯石等,也可看出底光重疊的影像。 2、鑽石的吸附性 鑽石對油脂及污垢有一定的親和力,即油污很容易被鑽石吸附。因此,用手指撫摸鑽石會感到膠粘性,手指似乎有粘糊的感覺。這是任何寶石所沒有的。這種方法需要加以訓練方能掌握其中微妙的區別。 3、一線直落的特徵 鑽石表面拋光很光滑。用一支鋼筆蘸上墨水在鑽石上劃過,若是真鑽石,表面留下的是一條光滑連續的線條,特徵是一線直落。仿冒品留下的是一個個小圓點組成的線條。用此法觀察應藉助放大鏡。 4、特有的金剛光澤 大致在100度的白熾燈光下,切磨很好的鑽石與仿冒品相互比較,很容易看出哪個具有金剛光澤。此方法不宜在過暗或過強的燈光下是進行。 金剛石和石墨區別 [編輯本段] 石墨和金剛石都屬於碳單質,他們的化學性質完全相同。但金剛石和石墨不是同種物質,它們是由相同元素構成的同素異型體. 二者的化學式都是c 石墨原子間構成正六邊形是平面結構,呈片狀。 金剛石原子間是立體的正四面體結構,呈金字塔形結構。 高硬度人造金剛石 [編輯本段] 美國通用電器公司的研究和開發中心合成了單位體積內原子密度超過現有任何固體物抽的人造金剛石,其硬度超過了天然金剛石,堪稱世界上最硬的材料。與天然金剛石含有百分之九十九的碳13同位素。據科學家觀察,隨著碳13同位素密集程度的增加,原子間的距離會略微縮小,促使人造金剛石的硬度超過原子排列略顯鬆散的天然金剛石。在合成人造金剛石的過程中,科學家們首先通過化學蒸發過程將富含碳13同位素的甲烷氣體中的碳元素沉澱成金剛石小碎塊,然後再使用非常高的壓力把這些小碎塊分解,並再結晶成重量最高達3克拉的塊狀金剛石。 其他 [編輯本段] 用途1:當人服食下金剛石粉末後,金剛石粉末會粘在胃壁上,在長期的摩擦中,會讓人得胃潰瘍,不及時治療會死於胃出血,是種難以讓人提防的慢性毒劑。 用途2:地質鑽頭和石油鑽頭金剛石 拉絲模用金剛石 磨料用金剛石 修整器用金剛石 玻璃刀用金剛石 硬度計壓頭用金剛石 工藝品用金剛石 用途3:塗在 音響紙盆上 音箱音質 會大為改善。
Ⅱ 鑽石金剛石的特徵
金剛石俗稱「金剛鑽」。也就是我們常說的鑽石的原身,它是一種由碳元素組成的礦物,是碳元素的同素異形體。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。金剛石的用途非常廣泛,例如:工藝品、工業中的切割工具。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。也是貴重寶石。
Ⅲ 什麼是金剛石
金剛石常說的鑽石(鑽石是它的俗稱晶體結構:晶胞為面心立方結構,每個晶胞含有2組8個C原子。
金剛石金剛石常呈黃、褐、藍、綠和粉紅等色,但以無色的為特佳。世界上重量超過620克拉(合124克)的特大寶石級金剛石共發現10粒,其中最大的名庫里南(Cullinan),重3106克拉(合621.35克),大小5×6.5×10厘米,1905年發現於南非的普雷米爾岩管。中國常林鑽石,重158.786克拉,1977年發現於山東臨沭縣,列為世界名鑽。世界金剛石主要產地有澳大利亞、扎伊爾、波札那、前蘇聯、南非、巴西、納米比亞、迦納、中非、獅子山和中國等。
http://ke..com/view/14770.htm
Ⅳ 鑽石是貴重的石頭嗎和金剛鑽、金剛石是一回事嗎
鑽石也是石頭的一種;就好像認識高級動物一樣。
金剛鑽、金剛石那就不是一回事了,金剛鑽只是說鑽頭堅硬,因為鑽石(金剛石)夠硬,是一種寓意而已
鑽石也稱金剛石。
Ⅳ 古代人把鑽石叫什麼
古代人把鑽石叫金剛金剛之名,初見佛經,取義與金有關。《大藏法數》稱:「跋折羅(梵語),華言金剛,此寶出於金中。「而金剛鑽一名則見《明·一統志》。中國古代未聽說產鑽石,自漢以後,中國古書多有鑽石的記載。《南史·西夷傳》中說,呵羅單國(故地在今蘇門答臘島)於南北朝宋文帝無嘉七年(430年),遣使獻「金剛指環」,可能是印度產物。
Ⅵ 鑽石是金剛石嗎
准確來講,金剛石(diamond)是一種自然界的固體碳材料,而鑽石(gemstone diamond)是將金剛石打磨而成的一種寶石。兩者價格相差較大(雖然都比較貴),主要在於金剛石在打磨過程中耗費很大的人力,物力,財力還有時間。由於金剛石是世界上最堅硬的物質,要將一塊大的金剛石原料進行切割和打磨到理想的形狀與質量,有時甚至需要花費幾年的時間。
金剛石會用來製作成寶石,也就是鑽石,主要的一個原因就是因為它的硬度,它不會被其他任何材料刮花,所以它可以很好地保留自身的光澤。
另一方面也是因為金剛石有很強的色散特性,它可以很好地將白光分散成五顏六色的光,這也是它最大的魅力之一。
Ⅶ 鑽石為什麼又叫做金剛石
金剛石(學名),又稱金剛鑽,鑽石,英文為Diamond,源於古希臘語Adamant,意思是堅硬不可侵犯的物質。金剛石硬度很大,這里的硬度指的是磨氏硬度(非抗擊性),硬度為10,是目前已知最硬的礦物,絕對硬度是石英的1000倍,剛玉的150倍,怕重擊,重擊後會順其解理破碎。它的密度3.52
克/立方厘米,D=3.2。強金剛光澤。折光率很高:2.417,色散中等,為0.044。均質體。熔點高於3550℃,沸點為4827℃,不導電。熱導率為0.35卡/厘米·秒·度。用熱導儀測試,反應最為靈敏。一組解理完全。鑽石內具有發光性,日光照射後,夜晚能發出淡青色磷光。X射線照射,發出天藍色熒光。鑽石的化學性質很穩定,在常溫下不容易溶容於酸和鹼,酸鹼不會對其產生作用。
Ⅷ 鑽石和金剛石的區別
金剛石是鑽石的原石,鑽石也就是金剛石了。它們是同物異名,叫法的不同導致了理解的不同。
鑽石是指經過琢磨的金剛石,金剛石是一種天然礦物,是鑽石的原石。簡單地講,鑽石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體。
拓展資料:
鑽石:
鑽石是指經過琢磨的金剛石,金剛石是一種天然礦物,是鑽石的原石。簡單地講,鑽石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體。鑽石美麗、稀有,是愛情和忠貞的象徵,代表永恆不破的愛情。
2017年5月16日,蘇富比拍賣行在瑞士日內瓦舉行春季珠寶拍賣會,一對彩色梨形鑽石耳墜以大約5740萬美元、約合3.95億元人民幣的總價,創下拍賣史上的新紀錄。這對梨形耳墜產自南非,除顏色不同,外形幾乎一模一樣,分別重約16克拉。其中,深粉色鑽石名為「阿泰米斯」,拍出1550萬美元(1.067億元人民幣),另一顆鑽石為深湖藍色,名叫「阿波羅」,由於顏色比粉鑽更罕見,價格是粉鑽的兩倍多。
鑽石是金剛石精加工而成的產品,鑽石是世界上最堅硬的、成份最簡單的寶石,它是由碳元素組成的、具立方結構的天然晶體。其成份與我們常見的煤、鉛筆芯及糖的成份基本相同,碳元素在較高的溫度、壓力下,結晶形成石墨(黑色),而在高溫、極高氣壓及還原環境(通常來說就是一種缺氧的環境)中則結晶為珍貴的鑽石(無色)。
自從鑽石在印度被發現以來,就有人在河邊、河灘上撿到鑽石,這是由於位於河流上游某處含有鑽石的原岩,被風化、破碎後,鑽石隨水流被帶到下游地帶,比重大的鑽石被埋在沙礫中。
金剛石:
金剛石俗稱「金剛鑽」。也就是我們常說的鑽石的原身,它是一種由碳元素組成的礦物,是碳元素的同素異形體。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。金剛石的用途非常廣泛,例如:工藝品、工業中的切割工具。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。也是貴重寶石。
Ⅸ 什麼叫金剛石
金剛石科技名詞定義
中文名稱:金剛石 英文名稱:diamond 定義:碳的同素異形體,是已知的最硬的物質,有天然和人造兩類。 所屬學科:機械工程(一級學科);磨料磨具(二級學科);磨料(三級學科) 本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布
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金剛石金剛石俗稱「金剛鑽」。也就是我們常說的鑽石,它是一種由純碳組成的礦物。金剛石是自然界中最堅硬的物質。金剛石的用途非常廣泛,例如:工藝品、工業中的切割工具。碳可以在高溫、高壓下形成金剛石。
目錄
基本介紹
原料特點
性質介紹化學性質
物理性質
金剛石的硬度
金剛石的光學性質
分類情況
礦產資源
用途
鑒別1、鑽石的單折光性
2、鑽石的吸附性
3、一線直落的特徵
4、特有的金剛光澤
歷史
產地
分布
原材料
金剛石和石墨
人造
開採金剛石的硬度
金剛石的光學性質
作家基本介紹
原料特點
性質介紹 化學性質
物理性質
金剛石的硬度
金剛石的光學性質
分類情況
礦產資源
用途
鑒別 1、鑽石的單折光性
2、鑽石的吸附性
3、一線直落的特徵
4、特有的金剛光澤
歷史
產地分布原材料金剛石和石墨人造開采
金剛石的硬度 金剛石的光學性質作家展開 編輯本段基本介紹
金剛石的化學式 NC----N個C,金剛石是原子晶體,一塊金剛石是一個巨分子,N個C的聚合體.只能用它的結構式表示. 「常林鑽石」
金剛石就是我們常說的鑽石(鑽石是它的俗稱),它是一種由純碳組成的礦物。金剛石是自然界中最堅硬的物質,因此也就具有了許多重要的工業用途,如精細研磨材料、高硬切割工具、各類鑽頭、拉絲模。還被作為很多精密儀器的部件。 金剛石有各種顏色,從無色到黑色都有,以無色的為特佳。它們可以是透明的,也可以是半透明或不透明。多數金剛石大多帶些黃色。金剛石的折射率非常高,色散性能也很強,這就是金剛石為什麼會反射出五彩繽紛閃光的原因。金剛石在X射線照射下會發出藍綠色熒光。金剛石僅產出於金伯利岩筒中。金伯利岩是它們的原生地岩石,其他地方的金剛石都是被河流、冰川等搬運過去的。金剛石一般為粒狀。如果將金剛石加熱到1000℃時,它會緩慢地變成石墨。 1977年12月21日,在山東省臨沭縣常林大隊,女社員魏振芳發現1顆重158.786克拉的優質巨鑽----中國最大的金剛石,全透明,色淡黃,可稱金剛石的「中國之最」。被命名為「常林鑽石」.(約雞蛋黃大小,右圖)。世界上最大的工業用金剛石和寶石級金剛石均產於巴西,都超過3100克拉(1克拉=200毫克)。其中寶石級金剛石的尺寸為10×6.5×5厘米,名叫「庫利南」,1905年發現於南非的普雷米爾岩管。中國常林鑽石,重158.786克拉,1977年發現於山東臨沭縣,列為世界名鑽。世界金剛石主要產地有澳大利亞、扎伊爾、波札那、俄羅斯。 金剛石與石墨同屬於碳的單質。是一種具有超硬、耐磨、熱敏、傳熱導、半導體及透遠等優異的物理性能,素有「硬度之王」和寶石之王的美稱,金剛石的結晶體的角度是54度44分8秒。上個世紀50年代,美國以石墨為原料,在高溫高壓下成功製造出人造金剛石。現在人造金剛石已經廣泛用於生產和生活中,只是造出大顆粒的金剛石還很困難。
編輯本段原料特點
金 天然金剛石
剛石的化學成分為C,與石墨同是碳的同質多象變體。在礦物化學組成中,總含有Si、Mg、Al、Ca、Mn、Ni等元素,並常含有Na、B、Cu、Fe、Co、Cr、Ti、N等雜質元素,以及碳水化合物。 金剛石礦物晶體構造屬等軸晶系同極鍵四面體型構造。碳原子位於四面體的角頂及中心,具有高度的對稱性。單位晶胞中碳原子間以同極鍵相連結,距離為1.54?(10-10m)。常見晶形有八面體、菱形十二面體、立方體、四面體和六八面體等。 金剛石莫氏硬度為10,顯微硬度為98 654.9MPa(100060kg/mm2),絕對硬度大於石英的1000倍,大於剛玉的150倍。 礦物性脆,貝殼狀或參差狀斷口,在不大的沖擊力下會沿晶體解理面裂開,具有平行八面體的中等或完全解理,平行十二面體的不完全解理。礦物質純,密度一般為3 470-3 560kg/m3。 金剛石的顏色取決於純凈程度、所含雜質元素的種類和含量,極純凈者無色,一般多呈不同程度的黃、褐、灰、綠、藍、乳白和紫色等;純凈者透明,含雜質的半透明或不透明;在陰極射線、X射線和紫外線下,會發出不同的綠色、天藍、紫色、黃綠色等色的熒光;在日光曝曬後至暗室內發淡青藍色磷光;金剛光澤,少數油脂或金屬光澤,高折射率,一般為2.40-2.48。 金剛石的熱導率一般為136.16w/(m·k),其中Ⅱa型金剛石熱導率極高,在液氮溫度下為銅的25倍,並隨溫度的升高而急劇下降,如在室溫時為銅的5倍;比熱容隨溫度上升而增加,如在-106℃時為399.84J/(kg·k),107℃時為472.27J/(kg·k);熱膨脹系數極小,隨溫度上升而增高,如在-38.8℃時為0,0℃時為5.6×10-7;在純氧中燃點為720~800℃,在空氣中為850-1 000℃,在絕氧下2 000-3 000℃轉變為石墨。 金剛石化學性質穩定,具有耐酸性和耐鹼性,高溫下不與濃HF、HCl、HNO3作用,只在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融體中,或與K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸時,表面會稍有氧化;在O、CO、CO2、H、Cl、H2O、CH4的高溫氣體中腐蝕。 金剛石還具有非磁性、不良導電性、親油疏水性和摩擦生電性等。唯Ⅱb型金剛石具良好的半導體性能。 根據金剛石的氮雜質含量和熱、電、光學性質的差異,可將金剛石分為Ⅰ型和Ⅱ型兩類,並進一步細分為Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb四個亞類。Ⅰ型金剛石,特別是Ⅰa亞型,為常見的普通金剛石,約占天然金剛石總量的98%。Ⅰ型金剛石均含有一定數量的氮,具有較好的導熱性、不良導電性和較好的晶形。Ⅱ型金剛石極為罕見,含極少或幾乎不含氮,具良好的導熱性和曲面晶體的特點。Ⅱb亞型金剛石具半導電性。由於Ⅱ型金剛石的性能優異,因此多用於空間技術和尖端工業。
編輯本段性質介紹
化學性質
在鑽石晶體中,碳原子按四面體成鍵方式互相連接,組成無限的三維骨架,是典型的原子晶體。每個碳
[1]原子都以SP3雜化軌道與另外4個碳原子形成共價鍵,構成正四面體。由於鑽石中的C-C鍵很強,所以所有的價電子都參與了共價鍵的形成,沒有自由電子,所以鑽石不僅硬度大,熔點極高,而且不導電。在工業上,鑽石主要用於製造鑽探用的探頭和磨削工具,形狀完整的還用於製造手飾等高檔裝飾品,其價格十分昂貴。
物理性質
鑽石的摩氏硬度為10;由於硬度最高,鑽石的切削和加工必須使用鑽石粉來進行。鑽石的密度為3.52g/cm3,折射率為2.417,色散率為0.044。
金剛石的硬度
摩氏硬度10,新摩氏硬度15,顯微硬度10000kg/mm2,顯微硬度比石英高1000倍,比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性,八面體晶面硬度大於菱形十二面體晶面硬度,菱形十二面體晶面硬度大於六面體晶面硬度。 依照摩氏硬度標准(Mohs hardness scale)共分10級,鑽石(金剛石)為最高級第10級;如小刀其硬度約為5.5、銅幣約為3.5至4、指甲約為2至3、玻璃硬度為6。 等級1 滑石 等級2 石膏 等級3 方解石 等級4 螢石 等級5 磷灰石 等級6 正長石 等級7 石英 等級8 黃玉 等級9 剛玉 等級10 鑽石 把任何兩種不同的礦物互相刻劃,兩者中必定會有一種受到損傷。有一種礦物,能夠劃傷其他一切礦物,卻沒有一種礦物能夠劃傷它,這就是金剛石。 金剛石為什麼會有如此大的硬度呢? 直到18世紀後半葉,科學家才搞清楚了構成金剛石的「材料」。如前所述,早在公元1世紀的文獻中就有了關於金剛石的記載,然而,在其後的1600多年中,人們始終不知道金剛石的成分是什麼。 直到18世紀的70至90年代,才有法國化學家拉瓦錫(1743~1794)等人進行的在氧氣中燃燒金剛石的實驗,結果發現得到的是二氧化碳氣體,即一種由氧和碳結合在一起的物質。這里的碳就來源於金剛石。終於,這些實驗證明了組成金剛石的材料是碳。 知道了金剛石的成分是碳,仍然不能解釋金剛石為什麼有那樣大的硬度。例如,製造鉛筆芯的材料是石墨,成分也是碳,然而石墨卻是一種比人的指甲還要軟的礦物。金剛石和石墨這兩種礦物為什麼會如此不同? 這個問題,是在1913年才由英國的物理學家威廉·布拉格和他的兒子做出回答。布拉格父子用X射線觀察金剛石,研究金剛石晶體內原子的排列方式。他們發現,在金剛石晶體內部,每一個碳原子都與周圍的4個碳原子緊密結合,形成一種緻密的三維結構。這是一種在其他礦物中都未曾見到過的特殊結構。而且,這種緻密的結構,使得金剛石的密度為每立方厘米約3.5克,大約是石墨密度的1.5倍。正是這種緻密的結構,使得金剛石具有最大的硬度。換句話說,金剛石是碳原子被擠壓而形成的一種礦物。
金剛石的光學性質
(1) 光學鑒定之亮度(Brilliance)金剛石因為具有極高的反射率,其反射臨界角較小,全反射的范圍寬,光容易發生全反射,反射光量大,從而產生很高的亮度。 (2) 閃爍(Scintillation)金剛石的閃爍就是閃光,即當金剛石或者光源 、 觀察者相對移動時其表面對於白光的反射和閃光。無色透明、結晶良好的八面體或者曲面體聚形鑽石,即使不加切磨也可展露良好的閃爍光。 (3) 色散或出火(Dispersion or fire)金剛石多樣的晶面象三棱鏡一樣,能把通過折射 、反射和全反射進入晶體內部的白光分解成白光的組成顏色——紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等色光。 (4) 光澤(Luster)剛石出類拔萃般堅硬的、平整光亮的晶面或解理面對於白光的反射作用特別強烈,而這種非常特徵的反光作用就叫作金剛光澤。
編輯本段分類情況
金剛石是碳在高溫高壓條件下的結晶體,是自然界最硬的礦物。其名稱來源於希臘文「Adamas」,意為堅硬無敵。金剛石是一種稀有、貴重的非金屬礦產,在國民經濟中具有重要的作用。金剛石按用途分為兩類:質優粒大可用作裝飾品的稱寶石級金剛石,質差粒細用於工業的稱工業用金剛石。 寶石級金剛石,又稱鑽石,光澤燦爛,晶瑩剔透,被譽為「寶石之王」,價值昂貴,是世界公認的第一貨品,其佔有程度和消費水平往往被視為是衡量個人和國家經濟富裕程度的標志。達不到寶石級的金剛石(工業用金剛石),以其超硬性廣泛用於機電、光學、建築、交通、冶金、地勘、國防等工業領域和現代高、新技術領域。 金剛石按所含微量元素可分為Ⅰ型金剛石和Ⅱ型金剛石兩個類型。Ⅰ型金剛石多為常見的普通金剛石。Ⅱ型金剛石比較罕見,僅占金剛石總量的1%~2%。Ⅱ型金剛石因常具有良好的導熱性、解理性和半導體性等,多用於空間技術和尖端工業。具微藍色彩的優質大粒Ⅱ型金剛石視為鑽石中之珍品,如重3 106ct(Carat,克拉)世界著名的「庫利南」鑽石,即屬此類。
編輯本段礦產資源
人類對金剛石的認識和開發具有悠久的歷史。早在公元前3世紀古印度就發現了金剛石。自公元紀年起至今,鑽石一直是國家與王宮貴族、達官顯貴的財富、權勢、地位的象徵。 世界金剛石礦產資源不豐富,1996年世界探明金剛石儲量基礎僅19億ct,遠不能滿足寶石與工業消費的需要。 20世紀60年代以來,人工合成金剛石技術興起,至90年代日臻完善,人造金剛石幾乎已完全取代工業用天然金剛石,其用量佔世界工業用金剛石消費量的90%以上(在中國已達99%以上)。 金剛石主要生產國為澳大利亞、俄羅斯、南非、波札那和扎伊爾等。世界鑽石的經銷主要由迪比爾斯中央銷售組織控制。 中國發現金剛石約在200-300年前,在明清朝之際(約17世紀),湖南省農民在河砂中淘到過金剛石。金剛石的地質勘查工作始於20世紀50年代。迄今,在中國發現的重量大於90 ct的著名金剛石有6顆,如重約158 ct的「常林鑽石」等 中國金剛石礦產資源比較貧乏,通過近50年的地質工作,僅在遼寧、山東、湖南和江蘇4省探明了儲量。截至1996年底,中國保有金剛石儲量2 089.78萬ct,在世界上不佔重要地位。在質量上,中國遼寧省所產金剛石質地優良,寶石級金剛石產量約占總產量的70%。20世紀90年代以來,中國年產金剛石約10~15萬ct,遠不能滿足本國消費的需要。國家所需工業用金剛石99%以上依賴國產人造金剛石,1997年中國人造金剛石產量達4.4億ct,天然工業用金剛石所佔消費比重極為有限。 金剛石礦石有岩漿岩和砂礦兩類。已知含金剛石的岩漿岩有金伯利岩、鉀鎂煌斑岩和橄欖岩3種,其中金伯利岩型和鉀鎂煌斑岩型具有工業意義。
編輯本段用途
當人服食下金剛石粉末後,金剛石粉末會粘在胃壁上,在長期的摩擦中,會讓人得胃潰瘍,不及時治療會死於胃出血,是種難以讓人提防的慢性毒劑。文藝復興時期,用金剛石粉末製成的慢性毒葯曾流行在義大利豪門之間。 此外還有:地質鑽頭和石油鑽頭金剛石、拉絲模用金剛石、磨料用金剛石、修整器用金剛石、玻璃刀用金剛石、硬度計壓頭用金剛石、工藝品用金剛石。 若塗在音響紙盆上,音箱音質會大為改善。 觀賞用途 鑽石由於折射率高,在燈光下顯得閃閃生輝,成為女士最愛的寶石。巨型的美鑽可以價值連城。而摻有深顏色的鑽石的價錢更高。目前最昂貴的有色鑽石,要數帶有微藍的水藍鑽石。 鑽石分為一型和二型兩種,這主要是根據它是否含有N元素:一型含;二型不含。而藍色的鑽石是二B型的,是半導體。
編輯本段鑒別
在社會對珠寶鑽石需求增加的情況下,人造鑽石和其它冒充鑽石不斷充擴市場,甚至有些珠寶經營者也分不清楚。下面介紹幾種簡單鑒別鑽石真偽的方法。
1、鑽石的單折光性
鑽石的單折光性,是由於鑽石的本質特性決定的。而其它天然寶石或人造寶石大都是雙折光性的。冒充的鑽石在10倍放大鏡觀察下,從正面稍斜的角度看,很容易看出稜角線出現重疊影像,並同時呈現出兩個底光。雙折射率差別小的如鋯石等,也可看出底光重疊的影像。
2、鑽石的吸附性
鑽石對油脂及污垢有一定的親和力,即油污很容易被鑽石吸附。因此,用手指撫摸鑽石會感到膠粘性,手指似乎有粘糊的感覺。這是任何寶石所沒有的。這種方法需要加以訓練方能掌握其中微妙的區別。
3、一線直落的特徵
鑽石表面拋光很光滑。用一支鋼筆蘸上墨水在鑽石上劃過,若是真鑽石,表面留下的是一條光滑連續的線條,特徵是一線直落。仿冒品留下的是一個個小圓點組成的線條。用此法觀察應藉助放大鏡。
4、特有的金剛光澤
大致在100度的白熾燈光下,切磨很好的鑽石與仿冒品相互比較,很容易看出哪個具有金剛光澤。此方法不宜在過暗或過強的燈光下是進行。
編輯本段歷史
美麗的東西必難求,就像鑽石總是與毒蛇共生一樣。聽聽古羅馬的著名哲學家普林尼(Pliny)給您帶來的鑽石之谷的故事。 相傳公元前350年,馬其頓國王亞歷山大(Alexandera)東征印度,在一個深坑中發現有鑽石,但深坑內有許多毒蛇守護著,這些毒蛇可以在數丈遠的地方就使人斃命。亞歷山大命令士兵用鏡子折光(聚光),將毒蛇燒死,然後把羊肉扔進坑內,坑中的鑽石就粘在羊肉上面,羊肉引來了禿鷹,禿鷹連羊肉帶鑽石吃進腹內飛走後,士兵跟蹤追殺禿鷹得到了鑽石。從此傳說毒蛇是金剛石的守護神。 毒蛇真是上帝派來守護金剛石的嗎?與蛇共舞,其實靠的還是金剛石的獨特魅力,這就是金剛石特有的熒光現象。金剛石受X光或者紫外線的照射後會發光,特別是在黑暗的地方或夜裡會發出藍、青、綠、黃等顏色的熒光。我國古時候稱有這種特性的金剛石為「夜明珠」。印度木夫梯里附近深谷中的金剛石,白天受到太陽紫外線照射後,夜裡會發出淡青色的熒光。這些熒光吸引了許多有趨光性的昆蟲飛來,昆蟲又引來大量的青蛙,青蛙又招來許多毒蛇。環環相扣,這就是有金剛石的深谷中多毒蛇的原因。 直到19世紀中葉,人們還把金剛石視為一種神奇的石頭。在已知的全部大約4200種礦物中,金剛石為什麼會最堅硬?金剛石是在何地、如何產生出來的?所有這些,當時的人們還都全然不知。 人類同金剛石打交道有悠久的歷史。早在公元1世紀,當時羅馬的文獻中就有了關於金剛石的記載。那時,羅馬人還沒有把金剛石當作裝飾用的寶石,只是利用它們無比的硬度,當作雕琢工具使用。 後來,隨著技術的進步,金剛石才被當作寶石用於飾品,而且價格越來越昂貴。到了15世紀,在歐洲的一些城市,如巴黎、倫敦和安特衛普(比利時北部城市)等,已經能夠看到一些匠人利用金剛石的粉末來研磨大塊金剛石,對金剛石進行加工。 金剛石作為寶石越來越昂貴,然而,對金剛石的科學研究卻相對比較遲緩。一個重要原因就是,長期以來始終未能發現儲藏有金剛石的「礦山」,已經發現的金剛石全都是在印度和巴西等地的河沙及碎石中靠運氣採集到的,數量極少,十分稀罕。特別是高品質的金剛石,極其昂貴,只有王公貴族才享用得起。對如此昂貴的金剛石進行研究,在那樣一種情況下,幾乎是不可能的。 進入19世紀,情況才有了變化。1866年,住在南非一家農場的一位叫做伊拉茲馬斯·雅可比的少年在奧蘭治河灘上玩耍,無意中撿到一塊重達21.25克拉(4.25克。克拉,寶石的重量單位,1克拉=0.2克)的金剛石原石。那粒金剛石立即被英國的殖民總督送到巴黎的萬國博覽會(1867~1868)上展覽,並取名為「尤瑞卡」(希臘語,意思是「我找到了」)。 聽到在南非發現金剛石的消息,一時間有成千上萬的探礦者趕到奧蘭治河,形成了一股尋找金剛石的狂潮。其中有一對姓伯納特的兄弟,不久就非常幸運地在金伯利附近發現了一座金剛石礦。 發現金剛石礦意義十分重大,通過研究礦山的地質結構,便有可能知道在哪些地點有可能形成金剛石。
編輯本段產地
如前面所介紹的,伯納特兄弟於1870年發現了金伯利金剛石礦。正是這一發現,使人們知道了在哪種岩石中有可能含有金剛石。 原來,那是一種在遠古時代的岩漿冷卻以後所形成的火山岩。接著,研究者又發現,在這種火山岩中除了金剛石,還含有被稱為石榴石和橄欖石的兩種礦物。因此,在那些出產石榴石和橄欖石的地點,找到金剛石礦的可能性就相對大。於是,石榴石和橄欖石就成為尋找金剛石的「指示礦物」。 根據指示礦物來尋找金剛石礦的方法並不是在哪一天突然發現的。上世紀70年代,美國史密森研究所的地球化學家約翰·賈尼在仔細研究了石榴石和金剛石之間的關系後發表了他的研究結果。但是,在那之前,即上世紀50年代,德比爾斯公司的地質人員早就根據指示礦物在世界各地尋找金剛石礦了。 目前在世界各地都發現了金剛石礦。其中,澳大利亞、剛果、俄羅斯、波札那和南非是著名的五大金剛石產地。 美國馬薩諸塞大學的地球物理學家史蒂文·哈格蒂博士在1999年研究了世界各地含有金剛石的熔岩的年代,結果發現,這些含有金剛石的熔岩至少是在過去7個不同的時期在各地噴出的岩漿所形成的,其中最古老的熔岩則是在大約10億年前形成的。在這7個岩漿噴發時期中,以在非洲各地和巴西等地區於1.2億年前至8000萬年前噴出的岩漿中所含有的金剛石為最多。那時正值恐龍時代極盛期的中生代白堊紀。含有金剛石的熔岩,最晚的,是在2200萬年以前噴出的岩漿形成的。至於在那以後形成的熔岩中是否含有金剛石,則還無法肯定。
Ⅹ 金剛鑽是什麼意思
金剛鑽是金剛石的意思,是一種由碳元素組成的礦物,是石墨的同素異形體,化學式為C,也是常見的鑽石的原身。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。
金剛石礦物晶體構造屬等軸晶系同極鍵四面體型構造。碳原子位於四面體的角頂及中心,具有高度的對稱性。單位晶胞中碳原子間以同極鍵相連結,距離為154pm。常見晶形有八面體、菱形十二面體、立方體、四面體和六八面體等。