金刚石的化学式为:C。金刚石俗称“金刚钻”,也就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物,是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质,其用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。
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。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,但是已经可以制成了金刚石薄膜。
金刚石的结构在地球上产出的多为正四面体,六面体与十二面体的等轴体的结构。而在空间陨落的陨石金刚石体是一种立方体的六方晶系的六轴晶相,属六方晶系陨石金刚石。
(1)化学成分:C。常含有Cr、Mn、Ti、Mg、Al、Ca、Si、N、B等。
(2)颜色:常见的为浅黄色、浅黄褐色、浅黄绿色、褐色,无色(浅黄白、白、优白)占有一定数量,玫瑰色、粉红色、浅蓝色、绿色、黑色、茶色十分稀少。
(3)透明度:无色及浅色金刚石均成透明状,在无色中的白、优白金刚石测定透过率达95%以上,深色金刚石及具毛玻璃蚀象的透明度减弱呈现半透明状,当金刚石中包体含量增加亦影响透明度。
(4)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。
(5)密度:金刚石密度与金刚石晶体中的包含物密切相关,无色透明质纯的金刚石密度为3.52g/cm3,当具有包含物时密度为3.44~3.53g/cm3。
(6)偏光性:绝大多数金刚石在偏光下显示非均性,金刚石属等轴晶系矿物,理论上应为均质性,但由金刚石形成于压力变化的地质体中,由于应力作用使金刚石晶体内结构产生局部错位,因而显示不均匀的非均质性,表现在消光上的不一致性,干涉色很低的一级灰色,极少数还可测得一轴晶干涉图像。