金刚石的性质

钱学森简介2023-05-06  16

物理性质:摩氏硬度10,新摩氏硬度15,显微硬度10000kg/mm²,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、乳白和紫色等金刚石的性质。

金刚石的性质

金刚石硬度非常大,熔点约38156℃。金刚石在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850~1000℃,而且不导电。

金刚石,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。

金刚石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。金刚石是正八面体晶体,由碳原子以四价键链接。

钻石的摩氏硬度为10。钻石的原身就是金刚石,俗称“金刚钻”,它是一种由碳元素组成的矿物,是自然界中天然存在的最坚硬的物质。摩氏硬度是衡量矿物硬度的标准,共分为10级,则金刚石的硬度为10级,所以钻石的摩氏硬度也就是10。

宝石的硬度标准用“摩氏硬度”来表示,以十种不同的天然矿物作为硬度标准,定出十个硬度等级,从高到低依次为:金刚石(10)、刚玉(9)、黄玉(8)、石英(7)、长石(6)、磷灰石(5)、萤石(4)、方解石(3)、石膏(2)、滑石(1)。

摩氏硬度是通过矿物间相互划伤来判断其硬度大小,如果某矿物将另一个矿物划出划痕,那就证明这个矿物的硬度比另一个要硬。钻石可以划伤一切矿物质,所以钻石的摩氏硬度是最高的,同时也得出钻石是世界上硬度最大的物质。

钻石会碎吗

所谓的“硬度”就是指材料局部的抗挤压能力,但硬度高并不等于坚不可摧。在很多情况下,硬度较高的物质反而更容易碎。比如:玻璃的硬度比木棍高,但用木棍敲击玻璃,却可以把玻璃打碎。

钻石属于八面体中等解理,四面体会结合成一个发育完全的八面体,解理方向也是平行于八面体面的方向。当受力的点碰到钻石的解理面,钻石坚硬的结构就会瓦解,从而就出现了钻石被撞坏的画面。

摩氏硬度:区别抵抗外力压入刻划或研磨的性能不同

硬度由低到高共分 10级;1滑石;2石膏;3方解石;4萤石;5磷灰石;6正长石;7石英;8黄玉;9刚玉;10金刚石。

激光材料一般都用红宝石。

金刚石就是我们常说的钻石(钻石是它的俗称),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。金刚石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。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**。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。1977年山东省临沭县岌山乡常林的一名村民在地里发现了中国最大的金刚石(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10×65×5厘米,名叫“库利南”。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,只是造出大颗粒的金刚石还很困难。

钻石,也叫金刚石,俗称“金刚钻”。化学式为c,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。习惯上人们常将加工过的称为钻石,而未加工过的称为金刚石。在我国,金刚石之名最早见于佛家经书中。钻石是自然界中最硬物质,最佳颜色为无色,但也有特殊色,如蓝色、紫色、金**等。这些颜色的钻石稀有,是钻石中的珍品。印度是历史上最著名的金刚石出产国,现在世界上许多著名的钻石如“光明之山”,“摄政王”,“奥尔洛夫”均出自印度。金刚石的产量十分稀少,通常成品钻是采矿量的十亿分之一,因而价格十分昂贵。经过琢磨后的钻石一般有圆形、长方形、方形、椭圆形、心形、梨形、榄尖形等。世界上最重的钻石是1905年产于南非的“库里南”,重31063克拉,已被分磨成9粒小钻,其中一粒被称为“非洲之星”的库里南1号的钻石重量仍占世界名钻首位。

晶体结构:晶胞为面心立方结构,每个晶胞含有2组8个C原子。

金刚石金刚石常呈黄、褐、蓝、绿和粉红等色,但以无色的为特佳。世界上重量超过620克拉(合124克)的特大宝石级金刚石共发现10粒,其中最大的名库里南(Cullinan),重3106克拉(合62135克),大小5×65×10厘米,1905年发现于南非的普雷米尔岩管。中国常林钻石,重158786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、前苏联、南非、巴西、纳米比亚、加纳、中非、塞拉利昂和中国等。

在摩氏硬度计中它是第十类。

[编辑本段]金刚石的硬度

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55、铜币约为35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 钢玉

等级10 钻石

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35克,大约是石墨密度的15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。

对啊,金刚石是由碳(C)分子构成的

所有的C和周围的另外四个C分子结合成角度固定的分子键,也就是说每个C都被4个棍子支住了,所以它硬度高,但无法移动,也就是韧性差

真正的金刚石,是无法用外力破坏的,因为它是世上最硬的物题,

玻璃的成份是SiO2,键不够密,所以硬度也高,但不够结实,

金属分子间则是由金属键固定住的,金属建没有固定的方向,所以有韧性,但显然不如金刚石硬

金刚石物理化学性质

(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**、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352g/cm3,当具有包含物时密度为344~353g/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。

(7)折射率(N):24493(λ436μm)、24354(λ486μm)、24237(λ546μm)、24176(λ589μm)、24103(λ656μm)。

(8)反射率(R):油浸下5308%,空气中1729%。

(9)亲油疏水性:金刚石是一种亲油疏水性矿物,在晶体表面擦上油质后可见晕色,在晶面上滴上油珠立即扩散,而滴上水珠则不扩散,因此在选矿中利用油选可将金刚石分离出来。

(10)电磁性:金刚石为无磁性重部分矿物(p>29)因此在选矿中不能采用电磁选(中磁性、弱磁性)方法。

(11)导电性:绝大多数金刚石是电介质,电阻率:5×104Ωcm,Ⅰ型及Ⅱ型(Ⅱa)金刚石为绝缘体,比电阻>1016Ωcm,I型(H b)金刚石为P型半导体,比电阻10~103Ωcm,温度上升到600℃或下降到-150℃时,电阻提高。

(12)刚度、强度:金刚石具有极大的弹性模量,是自然界最高的磨削材料,弹性模量达90000kg/mm。摩擦系数小,有极高的抗磨能力,因此在金刚石选矿中利用这一特性,采用球磨机、锥形磨矿机来分离金刚石。但金刚石极脆,不能承受正向的外力撞击。

(13)熔点:金刚石熔点达4000℃,在空气中燃烧温度为850~1000℃,在纯氧中720~800℃燃烧,金刚石发出浅蓝色火焰,并转化成二氧化碳。

(14)发光性:在X射线下金刚石产生天蓝色、浅绿色荧光,在长波、短波紫外线下产生浅黄、天蓝荧光,但有相当一部分不发光。有的在日光下曝晒后发浅蓝色磷光。阴极射线下显蓝、绿荧光。

(15)光泽:属标准金刚光泽,由于熔蚀作用及毛玻璃蚀象等可出现油脂光泽或光泽减弱。

(16)色散:金刚石色散为0044。在自然光的照射下,具备一定的入射角度在钻石表面产生分解的光谱色,俗称火彩(影响钻石火彩强弱还与体色、净度、刻面角度等有关)。

(17)热导性:金刚石热导性好,热导率高达66989~200966W/(m�6�1℃),其中Ⅱ型(Ⅱa)金刚石热导性极好,在液氮温度下为铜的25倍,在室温下为铜的5倍。

(18)热膨胀:热膨胀系数小。

(19)解理:|111|中等,|110|不完全。

(20)断口:见壳状。

(21)化学稳定性:化学性质非常稳定,在酸、碱中均不分解,在熔融的硝酸钠、硝酸钾、碳酸钠中溶解。 抄百度的

世界上最硬的东西就是原子以共价键组合排列的碳单质,也就是金钢石

最硬的金属单质是铬,莫式硬度90

自然界最硬的物质:钻石

人工合金最硬的是:铬钴合金

最硬的树:是生长在朝鲜和我国交界处的铁桦树

身体最硬之处:脸皮

金刚石是碳在高温高压条件下的结晶体,是自然界最硬的矿物。其名称来源于希腊文“Adamas”,意为坚硬无敌。

硬度是物体对外力侵入所表现的抵抗能力,也可以理解为在固体表面产生局部形变所需要的能量。根据作用方式不同,硬度可分为刻划硬度和压入硬度。刻划硬度反映的是被测试物体对抗另一硬物体尖端刻划得能力。莫氏(Mohs)硬度是一种在矿物学上广泛应用的刻划硬度,以10种具有不用硬度的矿物为标准,1滑石,2石膏,3方解石,4萤石,5磷灰石,6正长石,7α-石英,8黄晶,9刚玉,10金刚石。莫氏硬度在应用于磨料硬度时,又被扩展,为15个等级,1滑石,2石膏,3方解石,4萤石,5磷灰石,6正长石,7水晶,8石英,9黄晶,10石榴石,11熔融锆氧,12熔融矾土,13碳化硅,14碳化硼,15金刚石。

显微硬度是一种压入硬度,反映被测试物体对抗另一硬物体压入的能力,单位为MPa或者kg/mm2(2是平方),维氏显微硬度是用对角为130度的金刚石四棱锥做压入头按公式HV=1818P/d,(P荷重,d凹坑对角线长度),金刚石的显微硬度为78500MPa(8000kg/mm2(2是平方),)。

影响硬度的主要因素有:晶体结构中质点间的联合力,原子晶格键合力很强,金刚石、碳化硼、氮化硼、碳化硅就属于这种,离子键合力也不差,刚玉就属于这种。晶型、堆积密度等。

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154(10-10m)。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。

另外还有别的资料说:金刚石莫氏硬度为10,显微硬度为98 6549MPa(100 060kg/mm2),绝对硬度大于石英的1000倍,大于刚玉的150倍。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。

还有的资料说,最硬的是由碳元素的同位素碳14所组成的金刚石是最硬的。

硬度10是莫氏硬度。

本答案纯属拷贝,给楼主欣赏下。

以上就是关于金刚石的性质全部的内容,包括:金刚石的性质、钻石的硬度有多少、刚玉、石英、方解石、长石、滑石、金刚石的硬度由低到高依次是等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!

转载请注明原文地址:https://juke.outofmemory.cn/read/3820562.html

最新回复(0)