金刚石有哪些特征

金刚石的几种特性金刚石是自然元素类矿物的典型代表，化学成分是碳。金刚石是自然界最硬的物质，硬度10，绝对硬度为石英的1000倍，刚玉的150倍。承压力最大，平均每平方毫米可承受10吨压力。抗磨性最强，但性脆，不耐摔打。金刚石有较强的折光率，呈标准的金刚光泽，经白光照射，立即可被分散成明亮刺眼的单色光折射出来；金刚石有稳定的化学性质，耐强酸强碱腐蚀，熔点较高；金刚石，白天经曝光照射后，晚上能自动发光，历来被称为“夜明珠”。 钻石的颜色钻石的颜色对它质量的评价有极大的影响。由于无色中带“黄”是最常见的减等色素，故目前鉴别钻石的颜色等级（简称色级）时，就以含黄色素的多少来分颜色等级（简称色级）时，就以含黄色素的多少来分颜色等级。色级以百分区别。100色亦称“十足色”，就是纯正的“净水钻”；95色以上都是仅有极微的黄色，在不与纯正钻石相比的情况下，外行人看不出黄色；90色-95色之间亦仅带极微的黄色，略可感觉到色素存在；85色指有较明显的淡黄色；80色指有明显的淡黄色；75色指有显著黄色。75色以下的钻石，一般就很少作装饰物了。有些特殊颜色的钻石，如纯正的艳红，称为“红钻”，艳紫色称为“紫钻”，深蓝称为“蓝钻”，鲜绿称为“绿钻”，蛋黄或深（金）黄称为“金钻”，乌黑称为“黑钻”等等，这些都是极难得的珍品。 两类金刚石矿床 1、原生金刚石矿床：此类矿床都产在金铂利岩中。金铂利岩是一种碱质超基性火山颈岩石，斑状结构。岩石的主要矿物成分镁橄榄石、普通辉石、黑云母、钛铁矿、磷灰石、镁铝榴石、黑色镁钛铁矿铬透辉石，及部分后期热液或自变质次生矿物，伴生斑晶主要为橄榄石、金云母、石榴石钛铁矿等。金刚石以八面体积和菱形十二面体最常见。 2、砂矿金刚石矿床：是指含刚石的金铂利岩经过风化剥蚀而成的残（坡）积砂矿、冲积（河成）砂矿、海成砂矿、冰川漂砾砂矿等。其中以河成冲积砂矿最为重要。如非洲许多国家和我国的湖南、山东、江苏、辽宁等现代河流水系和古河谷阶地中都有重要的金刚石砂矿。 金刚石的重量分级和价格金刚石按每颗不同重量来分级。一般把0.01-0.24克拉的钻石，叫小钻；把0.25-0.99克拉的钻石，中中钻；大于1克拉的钻石叫大钻。大于100克拉的称特大钻石。在国际市场上，不同重量的钻石，每克拉的价格是不同的，钻石愈大价格愈高。一般的计算公式是： N（钻石价格）=M/2×（M+2）×K 式中M为钻石重量（克拉）；K为一克拉的市价基数。但是，现在世界市场上钻石的定价完全操纵在钻石托拉斯手中，近年来，他们常用的公式是： N（钻石价格）=M2×K 这样，不同重量的钻石，价格差距就大多了。 金刚石产地的变迁 在十八世纪四十年代以前，金刚石的产地主要是印度。曾在这里采到不少世界著名的大特大金刚石。如“莫卧大帝”重793克拉、“皮特”重410克拉等。以后金刚石的产地开始转移到巴西，这里也采到不少世界著名的特大金刚石。如“瓦尔加斯总统”重726.6克位、“巴西黑钻”重350克拉等。到1867年，南非发现了更为丰富的金刚石和产金刚石的金伯利岩，采到了更多更好的特大金刚石。如1893年采到的“高贵无比”重995.2克拉、1905年采到世界最大的“库里南”重3106克拉，1934年采到的“琼格尔”重726克拉等。 我国的五颗特大金刚石第一颗，镶嵌在西藏日喀则扎什伦布寺内弥勒佛的眉宇间，重约390克拉，正面看足有核桃大。第二颗，是1937年深秋山东郯城罗甸邦老人拣到的，重281.25克拉，，形似淡黄色小雏鸡，故起名“金鸡”。1938年12月21日，被日本侵略军抢走，至今下落不明。第三颗，是1977年12月21日，山东临沭县常林村魏振芳姑娘在地里拣到的，取名“常林钻石”，呈八面体和和菱形十二面体的聚形，透明，微淡黄色，重158.79克拉。第四颗，是1981年8月15日山东郯城陈埠一位农民拣到的，取名“陈埠一号”，重124.27克拉。第五颗，是1983年11月14日山东蒙阴金刚石矿一个姓张的临时工在大块矿石上发现的，重119.01克拉。 我国发现最早的金刚石戒指我国南京博物馆人员在象山的西晋贵族墓群七号墓中，挖掘出一个金刚石戒指，推测为公元265-316年间的殉葬品，至今已有一千七百多年的历史，为目前我国发现最早的金刚石戒指。这颗金刚石，为八面体晶形，直径一毫米以上。戒指扁圆形，直径为二点二厘米，平素无花纹，上有方形斗状孔长、宽各四毫米。现存于南京博物馆中。 金刚石的晶体形态金刚石，等轴晶系，晶体形态常为八面体、菱形十二面体、立方体及“类球形”的凸八面体、凸十二面体、凸立方体和各种聚形，偶尔见到四面体。“类球形”晶体的形成，一般被认为是晶体成长发育过程中，由于物理化学条件的不稳定，导致已晶出的个体外部，重新软化，使其晶棱、隅角部位溶蚀所造成。近年来在我国辽宁大连金刚石矿里，陆续发现七颗宝石级极为罕见的四面体金刚石，其中一颗有黄豆大小，重1.44克拉，无色透明，晶体完整，填补了我国四面体金刚石的空白。 世界最大的金刚石――“库利南” 它是1905年1月在南非的普列米尔金刚石矿采场上被发现的。这块宝石后来用矿主的名字取名为“库利南”。它是一个大晶体的解理块，并非完整晶体。颜色是带纯净淡蓝色的“水火色”，质地极佳。重量为3106克拉，差不多有一个拳头那么大。此宝石后来由当时的南非当局献给英王爱德华三世。其后由荷兰阿姆斯特丹的著名工匠加工，制得九颗大钻石。最大的叫作“非洲之星”，重530.2克拉，安在英王权杖正中。“库利南第二”重317.4克拉，镶在王冠上。这九颗大钻石和其余96颗小钻全为英皇室占有。 “莱索托布朗”特大金刚石 这个重601.25克拉的“莱索托布朗”特大金刚石，是一个名叫欧内斯廷的妇女1967年于非洲南部的莱索托发现的。政府派三位专家保护她安全拍卖这颗特大金刚石，先是被比利时矿物收藏家尤金・塞拉菲尼以21.636万美元买去。政府只给这个妇女3.241万美元；几个月后尤金・塞拉菲尼又以买价的两倍价转手卖给了美国钻石商哈里・温斯顿。1967年12月哈里・温斯顿为庆贺买到这颗特大金刚石而举行招待会，并特邀了发现这颗特大金刚石的欧内斯廷及她的丈夫到美国参加这个招待会。1968年对这颗特大金刚石估价为100万美元，然后加工成为一些精美的钻石。 “光山”和“光海”金刚石 “光山”和“光海”金刚石，也是重400克拉左右、居世界第十位的特大金刚石。 “光山”和“光海”的原石，于17世纪初在印度南部下古生代地层风化的残坡积砂矿中找到，为蓝绿色。据记载，最初被用作神像的眼珠，后来被磨石两颗稀世珍宝的大宝石“光山”和“光海”，一起镶嵌在印度王的宝座上。再后，“光海”被辗转盗卖，于1773年由沙皇叶卡捷琳娜二世的情夫奥尔格夫买来送给了沙皇，从此改名为“奥尔洛夫”，装饰在沙皇的王笏上。经按新式样翻修重琢，由194.8克拉减到168克拉。“光山”在印度被英国统治者劫走，后被分为大小两颗钻石，大的重106克拉，为英皇室所有，另一颗存放在“不列颠博物馆”中。 “摄政王”特大金刚石 “摄政王”又名“皮特”，是世界第十位的特大金刚石，重400克拉，它是1701年印度的一名奴隶在矿区找到的。他把自己的腿割破，将这颗金刚石藏在绷带里，带伤逃出矿区，托一名水手为其出售，却被这个水手图财伤害了。水手把它卖给了当时的英国驻印度总督，后经工匠琢磨成一颗重136.6克拉的漂亮钻石，转卖给法国的摄政王，取名“摄政王”，现藏于法国国家博物馆里

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1.54?(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。 　　金刚石的硬度是刚玉的4倍，石英的8倍。详细绝对硬度如下：金刚石10000-2500刚玉2500-2100石英1550-1200。 　　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。矿物质纯，密度一般为3 470-3 560kg/m3。 　　金刚石的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；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；在日光曝晒后至暗室内发淡青蓝色磷光；金刚光泽，少数油脂或金属光泽，高折射率，一般为2.40-2.48。 　　金刚石的热导率一般为136.16w/（m・k），其中Ⅱa型金刚石热导率极高，在液氮温度下为铜的25倍，并随温度的升高而急剧下降，如在室温时为铜的5倍；比热容随温度上升而增加，如在-106℃时为399.84J/（kg・k），107℃时为472.27J/（kg・k）；热膨胀系数极小，随温度上升 金刚石而增高，如在-38.8℃时为0，0℃时为5.6×10-7；在纯氧中燃点为720～800℃，在空气中为850-1 000℃，在绝氧下2 000-3 000℃转变为石墨。 　　金刚石化学性质稳定，具有耐酸性和耐碱性，高温下不与浓HF、HCl、HNO3作用，只在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融体中，或与K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸时，表面会稍有氧化；在O、CO、CO2、H、Cl、H2O、CH4的高温气体中腐蚀。 　　金刚石还具有非磁性、不良导电性、亲油疏水性和摩擦生电性等。唯Ⅱb型金刚石具良好的半导体性能。根据金刚石的氮杂质含量和热、电、光学性质的差异，可将金刚石分为Ⅰ型和Ⅱ型两类，并进一步细分为Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb四个亚类。Ⅰ型金刚石，特别是Ⅰa亚型，为常见的普通金刚石，约占天然金刚石总量的98%。Ⅰ型金刚石均含有一定数量的氮，具有较好的导热性、不良导电性和较好的晶形。Ⅱ型金刚石极为罕见，含极少或几乎不含氮，具良好的导热性和曲面晶体的特点。Ⅱb亚型金刚石具半导电性。由于Ⅱ型金刚石的性能优异，因此多用于空间技术和尖端工业。