C
【化学组成】成分中可含有N、B、Si、Al、Na、Ba、Fe、Cr、Ti、Ca、Mg、Mn等元素。其间N、B最为重要,是现在金刚石分类的根本依据。首要依据是否含N分为两类:一是含N者为Ⅰ型,Ⅰ型又据N的存在方式进一步分为Ⅰa型和Ⅰb型。Ⅰa型中N含量大于0.1%,以细微片状的方式存在,增强了金刚石的硬度、导热性、导电性。天然金刚石中98%为Ⅰa型。Ⅰb型中N含量很小,N以单个原子置换金刚石中的C,Ⅰb型绝大多数见于人工金刚石中,而仅占天然金刚石的1%左右。二是不含N或含量极微(<0.001%),又依据是否含B进一步分为Ⅱa型和Ⅱb型。Ⅱa型一般不含B。天然的金刚石中Ⅱa型含量很小。具杰出的导热性是Ⅱa 金刚石的特性。Ⅱb型含B杂质元素,往往呈天蓝色,具半导体功能,Ⅱb型金刚石在自然界中也稀有。此外,还可呈现混合型金刚石,即同一颗粒金刚石内,氮的散布不均匀,既有Ⅰ型区,又有Ⅱ型区;或既有Ⅰa型区,又有Ⅰb型区。
【晶体结构】等轴晶系;;a0=0.356nm;Z=8。
在金刚石的晶体结构(图Z-5)中C散布于立方晶胞的8个角顶和6个面中心,在将晶胞均匀分为8个小立方体时,其间的4个相间的小立方体中心散布有C(图Z-5(a))。金刚石结构中的C以共价键与周围的别的4个C相连,键角109°28′16″,构成四面体配位(图Z-5(b))。金刚石具有严密的结构,原子间以强共价键相连,这些特征造成了它具有高硬度、高熔点、不导电的特性。因为结构在{111}方向上原子的面网密度大,其距离也大,故发生{111}中等解理。
图Z-5金刚石的晶体结构
(引自潘兆橹等,1993)
【形状】自然界中金刚石大多数呈单晶产出,常见圆粒状或碎粒(图Z-6)。其单形首要是八面体{111},菱形十二面体{110}及它们的聚形。少量为八面体{111}、菱形十二面体{110}与立方体{100}、四六面体{hk0}成聚形。因为熔蚀效果常见晶体呈浑圆状,晶面曲折(图Z-7),并呈现蚀像,不同的单形有不同的蚀像,如八面体晶面呈现三角形,立方体晶面呈现四边形熔蚀坑。
图Z-6呈八面体晶形的金刚石单晶体
图Z-7金刚石的晶形
(引自王根元,1989)
现在也发现有些金刚石具四面体晶形(如我国辽宁已发现几颗四面体金刚石),这样就可能导致金刚石的对称型为3m,这与一般以为金刚石的对称型为m3m相对立,关于这个问题,现在已有研讨报导,以为是双晶结构引起的假像四面体晶形(A.Yacoot,M.Moore,1993)。
【物理性质】无色通明,常带深浅不同的黄彩,也有呈乳白色、浅绿色、天蓝色、褐色和黑色等等;典型的金刚石光泽,断口油脂光泽。平行{111}解理中等。硬度10。相对密度3.50~3.52。性脆。折射率N=2.40~2.48,具强色散性。纯洁金刚石导热性杰出,室温下其导热率几乎是铜的5倍。
【成因及产状】金刚石仅构成于高温高压的条件下,为岩浆效果的产品,现在仅见产于超基性岩的金伯利岩(角砾云母橄榄岩)、钾镁煌斑岩及高档变质岩榴辉岩中。
当含金刚石的岩石遭受风化后,能够构成金刚石砂矿。
世界上闻名金刚石产地有南非、扎伊尔、前苏联亚库梯等。我国山东、辽宁、贵州等地相继发现金刚石的原生矿床。
【判定特征】极高的硬度,标准金刚光泽,晶形概括常呈浑圆状。
【首要用处】金刚石具有很高的经济价值。依据用处不同可分为宝石金刚石和工业金刚石。前者首要使用其光荣诱人的色泽和极高的硬度,金刚石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、最贵重的宝石,质优粒大者报价更为贵重,如大于1g的优质钻石报价可达5000美元/克拉以上。后者首要使用其各种特性,如使用I型金刚石的高硬度制造外表轴承、玻璃刀、表镶钻头;用Ⅱb型金刚石制造固体微波器及激光器材折散热片;使用其优秀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。使用其半导体功能制造整流器、三极管等等。跟着科学技术的迅速发展,金刚石的用处越来越广泛。
【化学组成】成分中可含有N、B、Si、Al、Na、Ba、Fe、Cr、Ti、Ca、Mg、Mn等元素。其间N、B最为重要,是现在金刚石分类的根本依据。首要依据是否含N分为两类:一是含N者为Ⅰ型,Ⅰ型又据N的存在方式进一步分为Ⅰa型和Ⅰb型。Ⅰa型中N含量大于0.1%,以细微片状的方式存在,增强了金刚石的硬度、导热性、导电性。天然金刚石中98%为Ⅰa型。Ⅰb型中N含量很小,N以单个原子置换金刚石中的C,Ⅰb型绝大多数见于人工金刚石中,而仅占天然金刚石的1%左右。二是不含N或含量极微(<0.001%),又依据是否含B进一步分为Ⅱa型和Ⅱb型。Ⅱa型一般不含B。天然的金刚石中Ⅱa型含量很小。具杰出的导热性是Ⅱa 金刚石的特性。Ⅱb型含B杂质元素,往往呈天蓝色,具半导体功能,Ⅱb型金刚石在自然界中也稀有。此外,还可呈现混合型金刚石,即同一颗粒金刚石内,氮的散布不均匀,既有Ⅰ型区,又有Ⅱ型区;或既有Ⅰa型区,又有Ⅰb型区。
【晶体结构】等轴晶系;;a0=0.356nm;Z=8。
在金刚石的晶体结构(图Z-5)中C散布于立方晶胞的8个角顶和6个面中心,在将晶胞均匀分为8个小立方体时,其间的4个相间的小立方体中心散布有C(图Z-5(a))。金刚石结构中的C以共价键与周围的别的4个C相连,键角109°28′16″,构成四面体配位(图Z-5(b))。金刚石具有严密的结构,原子间以强共价键相连,这些特征造成了它具有高硬度、高熔点、不导电的特性。因为结构在{111}方向上原子的面网密度大,其距离也大,故发生{111}中等解理。
图Z-5金刚石的晶体结构
(引自潘兆橹等,1993)
【形状】自然界中金刚石大多数呈单晶产出,常见圆粒状或碎粒(图Z-6)。其单形首要是八面体{111},菱形十二面体{110}及它们的聚形。少量为八面体{111}、菱形十二面体{110}与立方体{100}、四六面体{hk0}成聚形。因为熔蚀效果常见晶体呈浑圆状,晶面曲折(图Z-7),并呈现蚀像,不同的单形有不同的蚀像,如八面体晶面呈现三角形,立方体晶面呈现四边形熔蚀坑。
图Z-6呈八面体晶形的金刚石单晶体
图Z-7金刚石的晶形
(引自王根元,1989)
现在也发现有些金刚石具四面体晶形(如我国辽宁已发现几颗四面体金刚石),这样就可能导致金刚石的对称型为3m,这与一般以为金刚石的对称型为m3m相对立,关于这个问题,现在已有研讨报导,以为是双晶结构引起的假像四面体晶形(A.Yacoot,M.Moore,1993)。
【物理性质】无色通明,常带深浅不同的黄彩,也有呈乳白色、浅绿色、天蓝色、褐色和黑色等等;典型的金刚石光泽,断口油脂光泽。平行{111}解理中等。硬度10。相对密度3.50~3.52。性脆。折射率N=2.40~2.48,具强色散性。纯洁金刚石导热性杰出,室温下其导热率几乎是铜的5倍。
【成因及产状】金刚石仅构成于高温高压的条件下,为岩浆效果的产品,现在仅见产于超基性岩的金伯利岩(角砾云母橄榄岩)、钾镁煌斑岩及高档变质岩榴辉岩中。
当含金刚石的岩石遭受风化后,能够构成金刚石砂矿。
世界上闻名金刚石产地有南非、扎伊尔、前苏联亚库梯等。我国山东、辽宁、贵州等地相继发现金刚石的原生矿床。
【判定特征】极高的硬度,标准金刚光泽,晶形概括常呈浑圆状。
【首要用处】金刚石具有很高的经济价值。依据用处不同可分为宝石金刚石和工业金刚石。前者首要使用其光荣诱人的色泽和极高的硬度,金刚石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、最贵重的宝石,质优粒大者报价更为贵重,如大于1g的优质钻石报价可达5000美元/克拉以上。后者首要使用其各种特性,如使用I型金刚石的高硬度制造外表轴承、玻璃刀、表镶钻头;用Ⅱb型金刚石制造固体微波器及激光器材折散热片;使用其优秀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。使用其半导体功能制造整流器、三极管等等。跟着科学技术的迅速发展,金刚石的用处越来越广泛。