自然界中已知的最硬的物质是

自然界中最硬的物质就是碳的同素异形体，说的简单点就是金刚石，也就是钻石！这是我们地球上能找到的天然的最硬的物质了！同素异形体是同一化学元素因结构排列不一样而形成物理属性迥异的两种物质，而碳和金刚石就是其中典型的代表！

金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛，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。也是贵重宝石。

摩氏硬度10，新摩氏硬度15，显微硬度10000kg/mm^2，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钻石粉或激光(比如532nm或者1064nm波长激光)来进行。金刚石的密度为352g/cm，折射率为2417(在500纳米光波下)，色散率为0044。

扩展资料：

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。许多金刚石带些**，这主要是由于金刚石中含有杂质。 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。金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。金伯利岩等是它们的母岩，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。

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。

参考资料：

钻石又叫金刚石，一般被认为是自然界最硬的物质，钻石是其宝石学上名称，金刚石则是其矿物学中对应的术语。金刚石和石墨是最常见的碳的同素异形体，它们是在地球上以游离状态存在的碳。在金刚石中，碳原子与周围4个其它碳原子以共价键方式结合，每个碳原子被另外4个碳原子以四面体四个顶角的形式包围，该原子则处于四面体的中心，各原子间距离相等，彼此连成空间网络状，形成一个牢固的整体；而石墨是层状结构，碳原子在每一层中与邻近的3个碳原子结合，形成六角形网络，而层与层之间原子结合较弱。这种微观结构上的差别，导致金刚石和石墨在物理性质上的巨大差异，使金刚石坚硬无比，不导电，而石墨柔软，可以层状剥离，能导电。 据《物理评论快报》（Physical Review Letters，PRL）报道，中国上海交通大学物理系的孙弘教授和他的同事们模拟了两种物质受压时的反应情况，发现这两种物质似乎比钻石的硬度更大。其中第一种物质是纤锌矿氮化硼，这一由氮和硼构成的物质与钻石结构相似；第二种物质是蓝丝黛尔石，它和钻石相同，也是由碳原子组成，但排列方式不同。模拟结果显示，纤锌矿氮化硼可经受的压力比钻石高18%，而蓝丝黛尔石的硬度甚至要高过钻石58%，这可以说创下了一项新纪录。纤锌矿氮化硼和蓝丝黛尔石在自然界中都很稀少，因此研究人员的下一步工作是找到足够的量在实验室中进行测试。

钻石是世界上最硬的物质,是纯度很高的金刚石只有钻石才能切割钻石一般的切割过程包括以下几个步骤：标记（划线）：这是钻石切割的第一步，先检验钻坯、并在钻石表面做标记，做这项工作的人有着丰富的经验并精通加工技术。最终目的是制造出最大、最干净、最完美的钻石，以尽可能高地体现钻石的价值。划线员必须留意两点：即既要尽量保持最大的重量，又要尽量减少内含物。划线员利用放大镜研究钻坯的结构，如果是大颗粒钻石，这项工作可能要历时数月，对普通钻坯则需要几分钟。不过，不论钻坯如何细小，每一颗钻石都要经过详细的检查以做出正确的判断。划线员用印第安墨水在钻坯上划下标记，显示该钻坯要沿此线分割。通常尽可能沿钻石的天然纹理方向划线。分割原石：包括劈割和锯切。劈割：劈割师将划好的线的钻坯安放在套架上，然后以另一颗钻石沿分割线削一个凹痕，再把方边刀放在凹痕上，以手捶在劈刀上以合适的力敲击，钻石会沿纹理方向被劈成两半或多块。锯切：大多数钻石并不适宜劈开，这时需要用锯切开，由于只有钻石才能切割钻石，因此锯片是一张在边缘涂有钻石粉及润滑剂的磷青铜圆片。钻石固定在夹子上，锯盘以高速旋转，即可将钻石锯开。现代激光技术引入钻石切割，大大提高了钻坯的加工效率。成型：锯开或劈开的钻石再送到打圆部门去打圆、成型，即按照设计要求将钻石做成圆形、心形、椭圆形、揽尖形、祖母绿形等常见的切割花形，或其它特殊的形状。由于钻石是目前为止人类所认识到的最硬的天然物质，所以只有钻石才能打磨钻石，而且因钻石各个方向的硬度略有不同。所以研磨时要凭借经验，把握住钻石的基本形态：三方体、八面体、十二面体及晶体特性。一般方法是将钻坯高速旋转的车床上，然后用另一臂杆上的钻石把转动中的钻坯打圆。起瓣、抛光：在一个涂有钻石粉和润滑油的铸铁圆盘上，车磨出所有瓣面（刻面），使钻石发出诱人的光彩。研磨的过程通常是，首先在底层做出8个大面，然后做16个刻面。加尖底，共25个刻面，正确改错了，并由此延伸出三角小面，风筝面及腰上刻面，一共33个刻面，这样一颗圆形钻石一共58个刻面，如果没有底尖的小刻面则共有57个刻面。并不是每颗钻坯都必须经过全部五道工序，这须视钻坯的本身特点、所要达到的目标而定，如对前述的“扁平状”钻坯可能就不用劈割这道工序，又如加工祖母绿钻石就不须经“打圆”的工序。然而，任何钻石毛坯，有两道工序是必不可少的，这就是“划线”、“起瓣、抛光”。一颗精工切割的钻石所产生的瓣面，其位置和角度都是经精确计算的，使钻石发出最大的光彩。由此可见，切割世界上最坚硬的宝石——钻石，不仅需要先进的设备，更需要切割师由丰富的经验、高度责任心和全神贯注，才能释放钻石全部的灵彩。首饰柜台里一颗钻石，可能遗穿越过许多国家，经过若干人之手，通过加工、镶嵌、制作后才成为一件钻石首饰。

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