
[diamond] 碳的同素異形體,純淨的無色透明,有光澤,是已知的最硬物質
碳的同素異形體,是在高壓高溫下的岩漿裡形成的八面體結晶,也可用人工制造。純淨的無色透明,有光澤,有極強的折光力。硬度為10,是已知的最硬物質。經過琢磨的叫鑽石,做首飾用。工業上用作高級的切削和研磨材料。 唐 劉餗 《隋唐嘉話》卷中:“ 貞觀 至中有婆羅僧言得佛齒,所擊前無堅物……﹝ 傅奕 ﹞聞之,謂其子曰:‘是非佛齒。吾聞金剛石堅,物不能敵,惟羚羊角破之。汝可往試之焉。’” 清 和邦額 《夜譚隨錄·戴監生》:“恐日月蹉跎,臭皮囊不比金剛石也。”亦作“ 金鋼石 ”。 清 王韬 《甕牖馀談·金鋼石》:“金鋼石,金中之鋼,利而能斷,是石堅而無比,故名金鋼。”亦稱“ 金剛鑽 ”。《新五代史·四夷附錄三·回鹘》:“其地出玉……金剛鑽、紅鹽。” 明 李時珍 《本草綱目·金石四·金剛石》:“金剛鑽,其砂可以鑽玉補瓷,故謂之鑽。” 老舍 《四世同堂》三四:“ 日本 人可是并不因為他是塊水晶而停止施刑;即使他是金剛鑽,他們也要設法把他磨碎。”
金剛石是一種由碳元素組成的同素異形體,在礦物學分類中屬于自然元素礦物。其名稱源自梵語"vajra",意為"不可征服",漢語譯名既體現材質堅硬特性,又暗含佛教文化中"金剛杵"的法器意象,《現代漢語詞典》将其定義為"已知最硬的天然物質"(商務印書館,2023年版)。
從物質特性角度,金剛石具有立方晶體結構,摩氏硬度達到最高級10級,這種特性源于碳原子間以共價鍵形成的正四面體結構,其化學穩定性在常溫下極高。中國地質大學《晶體礦物學》指出,這種結構使得金剛石在325℃以下不與任何強酸強堿反應(地質出版社,2021年修訂版)。
在應用層面,國際寶石學院(IGI)将其分為寶石級和工業級兩大類别。前者通過4C标準(顔色、淨度、切工、克拉重量)進行品質分級,後者因導熱性優異(900-2320 W/m·K)被應用于半導體散熱領域。美國寶石研究院(GIA)數據庫顯示,全球約30%的天然金剛石儲量具有工業應用價值。
值得注意的是,中國古籍記載可追溯至《山海經》"金剛生水玉中",而明代《天工開物》已詳述金剛砂的研磨用途。現代礦物學通過X射線衍射證實,天然金剛石形成于地表下150-200公裡深處,需經曆10億年以上高溫高壓環境(《地球科學進展》,2022年第6期)。
金剛石是一種由純碳元素構成的礦物,化學式為$C$,屬于碳的同素異形體。以下是其詳細解釋:
總結來看,金剛石既是地質學中的珍貴礦物,也是工業和文化的多功能材料。如需進一步了解其合成技術或曆史記載,可參考相關來源。
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