金刚石晶体结构是不是最密堆积结构,为什么

是的 金刚石因为稳定的CC单键从而每个C形成相同的正四面体结构

不存在像石墨那样 又有分子间作用力 又有平面的C C键的结构(所以我们切石墨都是切那个分子键的 所以好切) 而金刚石也从而体现了他的自然界最硬的特性

金刚石是典型的原子晶体，属于等轴晶系，它的晶格是一个复式格子，在一个面心立方原胞内有四个碳原子，这四个原子分别位于四个空间的对角线的1/4处。金刚石中碳原子的结合是由于碳原子外壳的四个价电子2s，2p3的杂化而形成共价键（sp3）。每个碳原子和周围四个碳原子共价，一个碳原子在正四面体的中心，另外四个同它共价的原子在正四面体的顶角上，中心的碳原子和顶角上每一个碳原子共用两个价电子，即棒状线条视为共价键。因此得出，正四面体中心的碳原子价键的取向同顶角上的碳原子是不同的。比如：若一个的价键指向左上方，则另一个的价键必指向右下方。由于价键的取向不同，这两种碳原子周围的情况也不同，立方体的顶角及面心上碳原子的周围情况是不同于在对角线上的四个碳原子的情况。因此，金刚石结构式复式格子，由两个面心立方的布喇菲原胞沿其空间对角线位移1/4的长度套构而成

数学跟化学是不一样的。金刚石中碳原子的杂化方式是sp3杂化。这种杂化方式中，每个碳原子的四个键的键角均为109°28′，金刚石就是所有碳原子都以这种杂化方式和键角形成的晶体。结构统一有序，C-C的西格玛键非常牢固。所以硬度极强。

要是三角形的话，键角就无法满足sp3杂化的要求，就会形成巨大的角张力，反而非常不稳定。

金刚石结构与闪锌矿结构(zincblende structure)非常相似，不同之处在于，构成闪锌矿结构的两个面心立方点阵上的原子是不同种类的，例如Zn和S, 而构成金刚石结构的原子是同种类的。闪锌矿结构的堆积率随两种原子的相对大小而变。

金刚石与石墨同样由碳原子构成，是同素异形体。由于碳原子的结合方式不同，两种物质的性质迥异。石墨中的碳原子是按sp2杂化的方式形成共价键的，在一个平面上以共价键结合成蜂窝状结构，层与层间靠比较弱的范德华力结合。同一层内碳原子之间的结合比金刚石还强，所以石墨的熔点比金刚石更高。但层间结合较弱，很容易发生滑移，所以硬度很低。石墨中碳原子的4个价电子中的3个形成共价键，另外一个价电子在晶体中形成大 键，可以沿石墨层导电。

金刚石与其他的碳同素异型体之间的差别也是有碳原子结合方式的不同而引起的。

［化学组成］无色透明的金刚石质纯，带色和不透明的常含N，B，Si，Al，Na，Ba，Fe，Cr，Ti，Ca，Mg，Mn等元素。

［晶体结构］等轴晶系。在金刚石的晶体结构(图11-4)中C分布于立方晶胞的8个角顶和6个面中心，在将晶胞平均分为8个小立方体时，其中的4个相间的小立方体中心分布有C(图11-4A)。金刚石结构中的C以共价键与周围的另外4个C相连，键角109°28'16″，形成四面体配位(图11-4B)。

图11-4金刚石的晶体结构

［结晶形态］自然界中金刚石大多数呈单晶产出(图11-5，图11-6)，常见圆粒状或碎粒。其单形主要是八面体{111}，菱形十二面体{110}及它们的聚形，少数为八面体{111}、菱形十二面体{110}与立方体{100}、四六面体{hk0}的聚形。由于熔蚀作用常见晶体呈浑圆状，晶面弯曲，并出现蚀像，不同的单形有不同的蚀像，如八面体晶面出现三角形，立方体晶面出现四边形熔蚀坑。

［物理性质］成分较纯的金刚石为无色透明，由于微量元素的混入而呈不同的颜色，常常带深浅不同的**色调，也有呈乳白色、浅绿色、天蓝色、褐色和黑色等;典型的金刚石光泽，断口具油脂光泽。平行{111}解理中等。硬度10。相对密度351～352。性脆。纯净金刚石导热性良好，室温下其热导率几乎是铜的5倍。具发光性。

图11-5呈八面体晶形的金刚石单晶体

图11-6金刚石的晶形

［成因及产状］金刚石仅形成于高温高压的条件下，为岩浆作用的产物，目前仅见于超基性岩的金伯利岩(角砾云母橄榄岩)、钾镁煌斑岩及高级变质岩榴辉岩中。

当含金刚石的岩石遭受风化后，可以形成金刚石砂矿。

世界上著名金刚石产地有南非、扎伊尔、俄罗斯雅库特等。我国山东、辽宁、贵州等地相继发现金刚石的原生矿床。山东发现一颗重158786克拉的金刚石。

［鉴定特征］极高的硬度，标准金刚光泽，晶形轮廓常呈浑圆状。

［主要用途］根据用途不同可分为宝石金刚石和工业金刚石。前者主要利用其光彩诱人的色泽和极高的硬度，经人工琢磨成各种多面体后就成为“钻石”，钻石至今仍然是最紧俏、最名贵的宝石，质优粒大者价格更为昂贵，如大于1g的优质钻石价格可达5000美元/克拉以上。后者主要利用其各种特性，如利用金刚石的高硬度制作仪表轴承、玻璃刀、表镶钻头、固体微波器及激光器件折散热片;利用其优良的红外线穿透性制造卫星窗口和高功率激光器的红外窗口;利用其半导体性能制作整流器、三极管，等等。随着科学技术的迅速发展，金刚石的用途越来越广泛。

你给的C-C键长数据似乎有问题,一般是0154nm,若是按你给的数据,算得的金刚石晶格常数与标准对不上下面我按0154nm数据计算,你可以按我的方法算0115nm时的金刚石密度

金刚石晶胞结构为立方晶系金刚石的结构是面心立方格子,C原子分布于8个顶角和6个面心在晶胞内部有4个C原子位于4条体对角线的1/4、3/4处,每个原子周围都有4个C原子,配位数为4,C原子之间形成共价键,一个C原子位于正四面体的中心,另外4个与之共价的C原子在正四面体的顶角上,每个晶格内含8个C原子

体对角线的1/4是C-C键长,体对角线是01544=0616nm,正方体体对角线是正方体边长的√3倍,因此,正方体边长=0616/√3=0356nm,即晶格常数是0356nm1mol金刚石质量12g,含60210^23个C原子,一个金刚石晶格体积是[0356 10^(-7)]^3立方厘米,而每个晶格内含8个C原子,所以共有(60210^23)/8个晶格,因而12g金刚石的总体积是

(60210^23)/8[0356 10^(-7)]^3立方厘米,两者相除就得出密度了,是3503g·cm^-3

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