天然存在的最硬的物质是钻石。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。
钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻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。
扩展资料:
纯净的钻石既所谓的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。钻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。在金刚石晶体中,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。
钻石在天然矿物中的硬度最高,其脆性也相当高,用力碰撞就会碎裂。源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质,是公认的宝石之王。
钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的,属等轴晶系。常含有0.05%-0.2%的杂质元素,其中最重要的是N和B,他们的存在关系到钻石的类型和性质。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。
参考资料:百度百科-钻石
天然存在的最硬的物质是钻石。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。
金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物,是自然界由单质元素组成的粒子物质,是碳同素异形体(金刚石,石墨烯,富勒烯,碳纳米管,蓝丝黛尔石等)。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”,意为无法征服的。金刚石是一种稀有、贵重的非金属矿产,在国民经济中具有重要的作用。
金刚石是目前在地球上发现的众多天然存在中最坚硬的物质,同时金刚石不是只有在地球才有产出,现发现在天体陨落的陨石中也有金刚石的生成态相。
金刚石摩氏硬度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5.5、铜币约为3.5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刚玉
等级10钻石
把任何两种不同的矿物互相刻划,两者中必定会有一种受到损伤。有一种矿物,能够划伤其他一切矿物,却没有一种矿物能够划伤它,这就是金刚石。
直到18世纪后半叶,科学家才搞清楚了构成金刚石的“材料”。如前所述,早在公元1世纪的文献中就有了关于金刚石的记载,然而,在其后的1600多年中,人们始终不知道金刚石的成分是什么。
直到18世纪的70至90年代,才有法国化学家拉瓦锡(1743~1794)等人进行的在氧气中燃烧金刚石的实验,结果发现得到的是二氧化碳气体,即一种由氧和碳结合在一起的物质。这里的碳就来源于金刚石。终于,这些实验证明了组成金刚石的材料是碳。
知道了金刚石的成分是碳,仍然不能解释金刚石为什么有那样大的硬度。例如,制造铅笔芯的材料是石墨,成分也是碳,然而石墨却是一种比人的指甲还要软的矿物。金刚石和石墨这两种矿物为什么会如此不同?
这个问题,是在1913年才由英国的物理学家威廉·布拉格和他的儿子做出回答。布拉格父子用X射线观察金刚石,研究金刚石晶体内原子的排列方式。他们发现,在金刚石晶体内部,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3.5克,大约是石墨密度的1.5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。
结构性质
金刚石(其中纯净的叫钻石)的化学式C----4个C(碳原子),空间结构为稳定的正四面体交替链接而成.金刚石是原子晶体,一块金刚石是一个巨分子,N个C的聚合体。只能用它的元素符号加注释来表示[C(金刚石)]
钻石就是我们常说的金刚石 ,它是一种由碳元素组成的矿物。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。还被作为很多精密仪器的部件。金刚石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。20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。人造金刚石已经广泛用于生产和生活中,虽然造出大颗粒的金刚石还很困难(所以大颗粒的天然金刚石仍然价值连城),但是已经可以制成了金刚石薄膜。
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。在工业上,钻石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具,形状完整的还用于制造手饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。也有一种‘金刚石’是SP6杂化的键键合,被称为‘六方金刚石’(蓝丝黛尔石),现以阐明在自然界存在。
钻石的摩氏硬度为10;由于在自然界物质中硬度最高,钻石的切削和加工必须使用钻石粉来进行。钻石的密度为3.52g/cm3,折射率为2.417,色散率为0.044。
金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品和工业中的切割工具。
石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石, 也是贵重宝石。中国也拥有制造金刚石的技术 。需要注意,石墨与金刚石物理性质完全不同。
金刚石,也就是我们常说的钻石,它是一种由碳元素组成的矿物,由于特殊的碳元素结构使得金刚石成为自然界中最硬的物质,但是你知道吗?科学家们发现了比钻石还要坚硬的物质。