金刚石(Diamond)

合集下载

金刚石材料简介

金刚石材料简介

金刚石材料基本概念: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。

金刚石的化学式 NC----N个C,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.只能用它的结构式表示.代表材料:天然单晶金刚石,人造单晶金刚石,人造聚金刚石,CVD金刚石膜1、天然单晶金刚石天然单晶金刚石是一种各向异性的单晶体。

硬度达HV9000-10000,是自然界中最硬的物质。

这种材料耐磨性极好,制成刀具在切削中可长时间保持尺寸的稳定,故而有很长的刀具寿命。

天然金刚石刀具刃口可以加工到极其锋利。

可用于制作眼科和神经外科手术刀;可用于加工隐形眼镜的曲面;可用于金刚石手术刀切割光导玻璃纤维;用于加工黄金、白金首饰的花纹;最重要的用途在于高速超精加工有色金属及其合金。

如铝、黄金、巴氏合金、铍铜、紫铜等。

用天然金刚石制作的超精加工刀具其刀尖圆弧部分在400倍显微镜下观察无缺陷,用于加工铝合金多面体反射镜、无氧铜激光反射镜、陀螺仪、录像机磁鼓等。

表现粗糙度可达到Ra(0.01-0.025)μm。

天然金刚石材料韧性很差,抗弯强度很低,仅为(0.2-0.5)Gpa。

热稳定性差,温度达到700℃-800℃时就会失去硬度。

温度再高就会碳化。

另外,它与铁的亲和力很强,一般不适于加工钢铁。

2、人造单晶金刚石人造单晶金刚石作为刀具材料,市场上能买到的目前有戴比尔斯(DE-BEERS)生产的工业级单晶金刚石材料。

这种材料硬度略逊于天然金刚石。

其它性能都与天然金刚石不相上下。

由于经过人工制造,其解理方向和尺寸变得可控和统一。

人造单晶金刚石刀具随着高温高压技术的发展,人造单晶金刚石最大尺寸已经可以做到8mm。

由于这种材料有相对较好的一致性和较低的价格,所以受到广泛的注意。

作为替代天然金刚石的新材料,人造单晶金刚石的应用将会有大的发展。

3、人造聚晶金刚石人造聚晶金刚石(PCD)是在高温高压下将金刚石微粉加溶剂聚合而成的多晶体材料。

碳化物硬度排名

碳化物硬度排名

碳化物硬度排名全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:碳化物是一类在金属材料中常见的硬度极高的物质,其中碳元素与金属元素形成化合物。

它们的硬度主要取决于成分、结构和热处理等因素。

碳化物硬度排名可以帮助我们了解不同材料的性能,从而选择合适的材料用于不同的工程应用。

以下是一些常见碳化物的硬度排名。

1. 氮化硼氮化硼,化学式为BN,是一种非常硬的陶瓷材料,其硬度接近金刚石。

其晶格结构类似于金刚石,所以具有类似的硬度。

氮化硼在超硬工具、切削工具和磨具等领域有广泛应用。

2. 碳化硅碳化硅,化学式为SiC,是一种广泛应用的陶瓷材料,硬度也非常高,仅次于氮化硼。

碳化硅的硬度主要取决于结构和添加的杂质元素等因素。

碳化硅在耐高温、耐腐蚀和耐磨损等领域有重要应用。

4. 碳化钛碳化钛,化学式TiC,是一种硬度很高的陶瓷材料,其硬度略低于碳化钨。

碳化钛在刀具、轴承、喷嘴等领域有广泛应用。

以上是几种常见碳化物的硬度排名,虽然硬度是一个重要的性能指标,但在实际应用中还要考虑其他因素,如韧性、耐磨性、耐腐蚀性等。

不同应用场景需要选择不同性能的材料,以满足工程需求。

在今后的研究中,我们还需要不断提高碳化物的性能,开发出更加优秀的材料,以推动材料科学和工程领域的发展。

【结束】第二篇示例:碳化物是一种在金属材料中非常常见的化合物,它们具有极高的硬度和磨损性能,常常被用来作为刀具、轴承、锤头等工具的材料。

不同类型的碳化物在硬度方面有着明显的差异,下面将对常见的碳化物按照其硬度进行排名。

1. 金刚石(Diamond)金刚石是目前已知最硬的物质,其硬度达到了10,是单质中硬度最高的,也是自然界中最坚硬的材料之一。

金刚石的硬度主要来自于其结构的完整性和均匀性,使其在加工和制造领域有着广泛的应用。

2. 竹炭(Boron Carbide)竹炭是一种硼碳化物,其硬度约为9至9.5,比较接近金刚石的硬度。

竹炭的硬度高,密度轻,耐磨损性能优良,被广泛应用于刀具、装甲材料等领域。

钻石的成分和晶体结构(金刚石)

钻石的成分和晶体结构(金刚石)

立志当早,存高远钻石的成分和晶体结构(金刚石)金刚石,又称钻石,英文名称Diamond,源自于希腊语“adamant”,其意为难征服。

大约16 世纪中期开始使用英文并延续至今。

其实,严格地说,金刚石和钻石的含义是不同的。

自然界产出的金刚石因其品质的优劣不同,只有很少一部分可作宝石用,其余大部分只能用于工业上。

可作宝石的金刚石是指那些纯净无杂质无裂隙无包裹体无色透明或有特殊颜色且晶体较大的金刚石。

这种未经加工琢磨的金刚石原石称作宝石金刚石。

宝石金刚石经过专门的琢磨加工成各种首饰才能称作钻石。

不过,人们习惯上常常把金刚石和钻石等同起来,也就不加严格区分了。

我国佛教经典中称钻石为“金刚不坏”,表示任何物质都破坏不了它,由于它硬度高,很难琢磨,所以用来做装饰品的历史较红宝石、蓝宝石、祖母绿晚。

大约1477 年,人们开始用没有经过琢磨或仅琢磨几个刻面的钻石来做结婚的信物。

1558 年—1603 年英国女王戴的钻石戒指,也只是一枚磨平了一个角的八面体钻石。

历史上钻石的昌盛时期是1604 年一1689 年,当时一位名叫塔沃尼(Tavernier)的法国人曾六次往返于印度与欧洲的各王室之间,从事大量的钻石生意,推动了钻石的应用和发展。

1909 年,波兰人塔克瓦斯基(Tolkowsky)根据钻石的折光率,按照全反射原理,设计出最佳反光效果的58 个刻面的标准钻石型,此后闪光灿烂的钻石便成为宝石中的骄子。

1700 年以前,印度是世界唯一的钻石生产国,钻石的应用虽起源于印度,但兴盛于英国。

自从1866 年在南非发现钻石矿以后,英国人朗德(Rhode)于1880 年在南非创立了戴比尔斯(Ddbeers)公司,1899 年开始至今,戴比尔斯公司占有世界钻石销售量的80%,控制了世界范围内钻石的购销和价格。

钻石是最贵重的宝石。

据估计,钻石约占世界宝石价值的90%;在宝石贸易中,钻石营业额最大,占宝石总销售额的80%。

在金刚石贸易中,。

硅的金刚石结构范文

硅的金刚石结构范文

硅的金刚石结构范文金刚石(Diamond)是一种坚硬且耐磨的透明晶体石,由碳元素构成。

金刚石是目前已知最硬的物质,其硬度值为10,是自然界中最为坚硬的物质之一、金刚石主要成分为碳元素,它的晶体结构是一种特殊的晶体结构,被称为金刚石结构(Diamond Structure),是一种典型的立方密堆积的结构。

金刚石结构的基本组成单位是碳原子,每个碳原子被四个近邻碳原子所包围,形成一个四面体结构。

这些四面体结构按照一定的规律堆积在一起,形成了一个结构密集、稳定性高的晶体结构。

金刚石的晶体结构非常紧密,所以具有很高的密度,为3.52克/立方厘米。

金刚石结构具有高度的对称性,即立方晶系。

在金刚石结构中,每个碳原子都与六个邻近的碳原子相连接,形成了一种稳定的共价键。

由于碳原子的电子云密度在空间上的分布非常均匀,所以金刚石结构具有很高的稳定性和硬度。

金刚石结构的原子排列非常有秩序,每个碳原子在空间上被邻近的四个碳原子环绕,形成一个封闭的结构单位。

金刚石结构在三个方向上都有紧密堆积,使得整个晶体结构非常坚固。

由于每个碳原子之间的键都是共价键,这些键非常强大,因此金刚石具有较高的熔点(约为3820摄氏度)和热稳定性。

金刚石的硬度和耐磨性来自于其特殊的晶体结构。

在其他物质碰撞金刚石表面时,金刚石结构中的碳原子之间的键并不容易断裂,因此金刚石具有很高的耐磨性。

此外,金刚石的硬度也使其能够用来切割和加工其他材料,例如用于制造切削工具和磨料。

除了硬度和耐磨性外,金刚石还具有优异的光学特性。

由于金刚石对光的折射率较高,所以它具有很强的折射和反射能力,使得金刚石具有良好的光学透明性。

这使得金刚石可以用于制造高质量的光学器件,如透镜和窗户。

总的来说,金刚石结构是一种高度稳定和紧密堆积的立方密堆积结构。

这种结构赋予金刚石良好的硬度、耐磨性和光学特性。

金刚石结构的独特性质使得金刚石成为了一种重要的工业材料,应用于许多领域,包括切削加工、光学仪器和高科技应用等。

碳基材料分类

碳基材料分类

碳基材料分类碳基材料是一类以碳元素为主要成分的材料,具有多种形态和性质。

常见的碳基材料可以分为几个主要类别:1.金刚石类材料:•金刚石(Diamond):金刚石是一种由碳元素形成的同素异形体,其每个碳原子都形成四个共价键。

金刚石具有极硬的物理性质,常用于切削工具和宝石。

2.石墨类材料:•石墨(Graphite):石墨是由碳原子形成的层状结构,每个碳原子形成三个共价键。

石墨具有导电性,可用于电池、涂料、润滑材料等。

•石墨烯(Graphene):石墨烯是由单层碳原子组成的二维材料,具有出色的导电性和机械性能,被广泛应用于电子器件、传感器等领域。

3.全erenes类材料:•富勒烯(Fullerenes):富勒烯是由碳原子构成的球状分子,最著名的是C60富勒烯。

富勒烯在材料科学、医学等领域有着广泛的应用。

4.碳纳米管类材料:•碳纳米管(Carbon Nanotubes):碳纳米管是由碳原子形成的管状结构,具有优异的强度和导电性能。

它们被广泛应用于纳米技术、电子器件等领域。

5.碳复合材料:•碳纤维(Carbon Fiber):碳纤维是由碳元素组成的纤维材料,具有轻质、高强度和耐腐蚀性。

碳纤维常用于航空航天、汽车制造等领域。

•碳-碳复合材料(Carbon-Carbon Composites):碳-碳复合材料由碳纤维和碳基矩阵组成,具有高温稳定性和耐磨性,适用于高温结构和制动系统。

这些是常见的碳基材料分类,其中每种材料都具有独特的性质和应用。

在科学研究和工程应用中,不同形态的碳基材料被广泛研究和利用。

金刚石

金刚石

第一类钻石代用品: 硬度 折射率 色散 密度
钻石 立方氧化锆 YAG晶体 钛酸锶
10 8.5 8 5.5
2.42 2.15 1.83 2.41
0.044 0.060 0.028 0.200
3.5 5.6 4.5 5.1
特点: 1 均质体 2 高折射率 3 人工晶体 鉴别方法: 热导仪 密度 硬度
中国金鸡钻石: 1937年在中国山东省发现,原石重281ct,被日 军掠走,至今下落不明

常林钻石(158.78ct) 1977年

南 非 之 星
一 八 六 九 年 发 现
这 颗 钻 石 将 是 未 来 南 非 的 基 石
钻石重量: 1
(对镶嵌的琢磨好的标准圆钻)
查表: 直径mm : 1.3 2.0 3.0 3.8 4.25 5.0 重量ct : 0.01 0.03 0.10 0.20 0.30 0.50 6.5 7.4 8.2 9.35 1.00 1.50 2.00 3.00 11.0 4.00
在天然宝石中,锆石是钻石的最佳代用品。
市场上马他拉钻石(Matara
Diamond)即由斯里兰 卡马他拉地区产无色锆石制成
区别方法:除前述,可由双折射性质
碳硅石 1997年由美国一家公司投产。是钻石的一种新
型仿冒品。导热性能与金刚石相似,热导仪测 试几乎有与金刚石相同的反应,其白度和透明 度也与金刚石相似,极难分辨。 但其为六方晶系,为非均质体,有双折射现象。

美国产8粒宝石级人造金刚石

钻石的优化 1. 放射性辐照法(用于钻石改色) 1)用伽玛仪检测 2)用照相纸检测 2. 激光去杂法:用激光在钻石中烧出一个直达包 体的很小的孔道,包体可被激光烧掉;或激光打 孔后用酸漂白色体。处理后的激光孔道可用玻璃 或环氧树脂封住。 鉴别:1)小剂量x射线照射 2)用热针或蘸酸 针在显微镜下点测可疑处。 3. 镀膜法(覆盖裂纹或杂质):镀高折射率的 树脂等膜。加热、酸或超声波清洗时均可将其破 坏。 用热针、蘸酸针鉴别

金钢石的加工方法

金钢石的加工方法

金刚石(Diamond)的加工方法主要包括但不限于以下几种:
1. 直接制造法:
- 高温高压法(HPHT): 通过模拟地球深处的极端条件,将石墨等碳质原料在高压(5-10GPa)和高温(1100-3000°C)下直接转化为金刚石。

此方法形成的金刚石通常为微米级别的多晶粉末,也可通过优化工艺制得单晶金刚石。

2. 外延生长法:
- 化学气相沉积法(CVD): CVD技术是在较低的压力下,利用含有碳源(如甲烷、乙醇等)的气体在特定的温度和气氛中分解,并在固体基底(如金属或现有金刚石晶种)上一层层生长出金刚石薄膜或单晶金刚石。

这种技术可以生产出高品质的大面积单晶金刚石薄片,以及用于半导体工业的电子级金刚石。

3. 加工成型法:
- 切割和打磨:对于已经形成的金刚石原石,通过专业的金刚石切割工具进行形状切割,然后通过一系列精细打磨工序,最终制成宝石级的璀璨钻石或工业
级的刀具、磨料等产品。

这一过程中,需要用到专门的金刚石砂轮进行粗磨、细磨和抛光。

4. 聚晶金刚石加工:
- 聚晶金刚石(PCD)是由许多细小的金刚石颗粒在高温高压下烧结并与硬质金属基体复合而成的材料。

加工PCD通常涉及金刚石砂轮的磨削、放电加工(EDM)或电解磨削等特殊工艺。

综上所述,金刚石的加工方法涵盖了从原材料转化、晶体生长到成型和精加工等一系列精密的技术流程。

不同用途的金刚石产品会采用适合其特性的加工方法。

金刚石和硅的键合

金刚石和硅的键合

金刚石和硅的键合简介金刚石(Diamond)和硅(Silicon)是两种被广泛应用的材料,它们具有不同的物理和化学性质。

本文将探讨金刚石和硅的键合机制,通过比较它们的晶体结构、键类型和键强度来深入理解它们之间的差异。

晶体结构金刚石是一种由碳原子构成的晶体,每个碳原子与四个相邻的碳原子形成一个四面体结构。

金刚石晶体呈立方晶系,具有非常强的化学惰性和硬度。

硅是一种主要由硅原子构成的晶体,硅晶体呈面心立方结构。

硅晶体中的每个硅原子与四个相邻的硅原子形成共价键,形成一个三维网络。

键类型金刚石晶体中的碳原子之间形成了非常强大的共价键。

共价键是由原子之间共享电子而形成的,因此金刚石的键强度很高。

共价键使得金刚石具有非常高的硬度和化学稳定性。

硅晶体中的硅原子之间也形成了共价键,但由于硅的电负性较低,硅-硅共价键相对较弱。

硅晶体的键强度比金刚石要低很多。

键强度金刚石的碳-碳共价键非常坚固,具有很高的键能(bond energy)。

每个碳原子周围的四个碳原子共享其外层电子,形成了非常稳定的键。

这使得金刚石具有非常高的硬度和抗化学腐蚀性。

硅晶体的键强度较金刚石要低。

硅-硅共价键的键能相对较低,因为硅的电负性较低,共享的电子被各个原子相对较弱地束缚在一起。

应用由于金刚石具有非常高的硬度和化学稳定性,它在工业领域得到了广泛应用。

金刚石可用于制造高速切削工具、磨料和磨具。

此外,金刚石还在电子领域被用作半导体材料。

硅是一种重要的半导体材料,广泛用于电子和太阳能领域。

硅的半导体性质使其成为集成电路的基本材料,广泛用于制造电子器件和电路。

此外,硅还是太阳能电池的重要组成部分。

金刚石和硅的比较•晶体结构:金刚石呈立方晶系,硅呈面心立方结构。

•键类型:金刚石和硅都是共价键。

•键强度:金刚石的键强度比硅要高。

•应用:金刚石用于制造切削工具、磨料和磨具,硅用于制造集成电路和太阳能电池等。

结论金刚石和硅作为重要的材料,在不同的领域发挥着重要作用。

最坚硬的材料

最坚硬的材料

最坚硬的材料
最坚硬的材料之一是金刚石(diamond)。

金刚石是一种均质的
晶体,由碳原子通过强大的共价键连接而成。

它具有非常高的硬度和坚固的化学性质,使其成为工业和科学领域中最重要的材料之一。

金刚石是地球上最坚硬的材料之一。

在莫式硬度量表中,金刚石的硬度为10,是其他材料中最高的等级。

金刚石可以轻松
地切割和磨削其他物质,被广泛应用于工业切割、抛光和磨削工具。

它的硬度使得金刚石非常耐磨,几乎不会受到磨损或磨损。

除了硬度,金刚石还具有良好的热导性和电绝缘特性。

这使得金刚石在高温和高压环境下能够保持稳定性和可靠性。

金刚石用于制造高功率电子元件、激光器和高温传感器等应用中。

金刚石的坚硬性源于其特殊的晶格结构。

金刚石晶格结构中的碳原子形成了六面体的网格结构,每个碳原子与其相邻的四个碳原子通过共价键连接在一起。

这种强大的共价键架构使金刚石的晶体非常稳固,不易变形或破裂。

尽管金刚石是最坚硬的材料之一,但它仍然有一些局限性。

首先,金刚石只对于有限范围内的材料具有切割和磨削能力。

例如,金刚石无法切割和磨削其本身,因为它的硬度过高。

此外,金刚石在高温和高压环境下可能发生脆性破裂,因为碳原子与碳原子之间的共价键会因为温度和压力的变化而断裂。

总而言之,金刚石是目前已知的最坚硬的材料之一。

它的高硬度使其成为工业和科学领域中不可或缺的材料,但同时也有其限制。

金刚石的坚硬性和独特的晶格结构使其在许多应用中发挥着至关重要的作用,展示出了材料科学的卓越成就。

钻石的矿物名称叫金刚石

钻石的矿物名称叫金刚石

立志当早,存高远钻石的矿物名称叫金刚石钻石的矿物名称叫金刚石,人们一般称经过琢磨的金刚石为钻石。

金刚石的化学成分是纯碳,硬度为10,是自然界中最坚硬的物质,比重3.47 至3.55,折光率2.42。

性脆、透明,不怕强酸强碱的侵蚀。

金刚石一般是无色的。

经过琢磨的金刚石可以产生耀眼的光芒。

一般认为1 克拉以上的为大金刚石,100 克拉以上的为特大金刚石。

特大块的金刚石极为罕见,目前世界上仅三十余块,其中最大的“库利南”重3106 克拉,是1905 年在南非发现的。

评价钻石的标准称为四C 标准,即重量、颜色、洁净和琢磨(这四个词的英文第一个字母都是C)。

其它条件相同,越重则越珍贵;钻石因各种原因,常有颜色方面的不同,各国的分级标准也不统一。

最常见的为白色、淡黄色,有些蓝色、粉红色、绿色、紫色等,被视为特殊色,由于稀有,成为钻石中的珍品;多数钻石中都有程度不同的瑕疵,如外面的擦痕、蹦碴、刻痕等,内部的裂痕、白花、黑点等。

瑕疵自然是越少越好,瑕疵越靠近中间越不好;对金刚石的加工很有讲究,标准的钻石冠部角度应是34°30,亭部角度应是40°45,这样才能充分利用钻石的折光率,显示出耀眼的光辉。

金刚石原生于金伯利岩中,除金刚石外,金伯利岩中还可含镁铝榴石和贵橄榄石。

金伯利岩属于岩浆型矿床,金刚石晶体不均匀地散布在金伯利岩的基质中,以小晶体为主,平均重量为百分之几克拉到十分之几克拉。

实际选矿回收的是大小在0.5 至1 毫米以上的金刚石颗粒。

最大的含金刚石的金伯利岩矿床位于赤道非洲和南部非洲。

金伯利岩,又称蓝地。

是一种深色的、重的、常常经过蚀变和角砾化的(破碎的)侵入岩,是已知的唯一在母岩中找到原生金刚石的岩石。

关于金刚石的成因有多种说法,最值得注意的是深部岩浆成因的概念。

这种概念认为金刚石是早期岩浆矿物,因金伯利岩浆中压力不断增高而结晶出来的。

金刚石的化学成分。

《宝石名称-中英文对照》

《宝石名称-中英文对照》

《宝石名称中英文对照》1. 钻石 Diamond2. 红宝石 Ru3. 蓝宝石 Sapphire4. 祖母绿 Emerald5. 金刚石 Diamond6. 珍珠 Pearl7. 翡翠 Jade8. 水晶 Crystal9. 玛瑙 Agate10. 紫水晶 Amethyst11. 黄玉 Topaz12. 碧玺 Tourmaline13. 橄榄石 Peridot14. 红珊瑚 Red Coral15. 珍珠母 Motherofpearl16. 蛋白石 Opal17. 月光石 Moonstone18. 红碧玺 Ru Fuchsite19. 碧玉 Jasper20. 粉水晶 Rose Quartz《宝石名称中英文对照》1. 钻石 Diamond2. 红宝石 Ru3. 蓝宝石 Sapphire4. 祖母绿 Emerald6. 珍珠 Pearl7. 翡翠 Jade8. 水晶 Crystal9. 玛瑙 Agate10. 紫水晶 Amethyst11. 黄玉 Topaz12. 碧玺 Tourmaline13. 橄榄石 Peridot14. 红珊瑚 Red Coral15. 珍珠母 Motherofpearl16. 蛋白石 Opal17. 月光石 Moonstone19. 碧玉 Jasper20. 粉水晶 Rose Quartz还有一些较为罕见的宝石,它们的英文名称可能不太为人所知,但同样值得了解:21. 珍珠 Pearl22. 紫锂辉石 Kunzite23. 绿松石 Turquoise24. 堇青石 Iolite25. 珊瑚 Coral26. 珍珠母 Motherofpearl27. 蓝锂辉石 Blue Kyanite28. 紫水晶 Amethyst29. 红碧玺 Ru Fuchsite30. 黄碧玺 Yellow Tourmaline这些宝石以其独特的颜色、光泽和硬度而闻名,是珠宝收藏家和爱好者们的珍爱。

如果您对宝石感兴趣,不妨深入了解这些宝石的特点和历史背景,它们将带给您无尽的惊喜和乐趣。

地质英语

地质英语

矿物一:自然金属类铜:copper金:gold铂:platinum硫:sulphur金刚石:diamond石墨:graphite铋:bismuth二:硫化物类方铅矿(PbS):galena闪锌矿(ZnS):sphalerite黄铜矿(CuFeS2):chalcopyrite磁黄铁矿(Fe1-x S):pyrrhotite红砷镍矿(NiAs):niccolite铜蓝(CuS):covellite辰砂(HgS):cinnabar辉锑矿(Sb2S3):stibnite辉铋矿(Bi2S3):bismuthinite雌黄(As2S3):orpiment雄黄(As4S4):realgar辉钼矿(MoS2):molybdenite斑铜矿(Cu5FeS4):bornite辉铜矿(Cu2S):chalcocite黄铁矿(Fe[S2]):pyrite白铁矿(Fe[S2]):marcasite毒砂(Fe[AsS]):aresnopyrite 三:氧化物类赤铜矿(Cu2O):cuprite刚玉(Al2O3):corundum赤铁矿(Fe2O3):hematite钛铁矿(FeTiO3):ilmenite钙钛矿(CaTiO3):perovskite金红石(TiO2):rutile锡石(SnO2):cassiterite软铁矿(MnO2):pyolusite晶质铀矿((Th,U)O2+x):uraninite石英(SiO2):quartz玉髓:chalcedon燧石:chert玛瑙:agate水晶:rcck crystal紫水晶:amethyst蔷薇水晶:rose quartz烟水晶:smoky quartz黄水晶:citrine乳石英:milky quartz蛋白石(SiO2·nH2O):opal尖晶石(MgAl2O4):spinel磁铁矿(Fe3O4):magnetite铬铁矿(FeCr2O4):chromite黑钨矿((Mn,Fe)WO4):wolframite 四:氢氧化物类水镁石(Mg(OH)2):brucite铝土矿:bauxite三水铝石(Al(OH)3):gibbsite褐铁矿:limonite水锰矿(MnO(OH)):manganite硬锰矿:psilomelane五:硅酸盐类①:岛状、链状结构硅酸盐锆石(Zr[SiO4]):zircon橄榄石((Mg,Fe)2[SiO4]):olivine石榴子石:gqarnet红柱石(Al2[SiO4]O):andalusite蓝晶石(Al2[SiO4]O):kyanite;disthene黄玉(Al[SiO4](F,OH)2):topaz十字石(Fe(OH)2+2Al2[SiO4]O):staurolite榍石(CaTi[SiO4]O):sphene;titanite绿帘石:epidote绿柱石(Be3Al2[Si6O18]):beryl堇青石((Mg,Fe)2Al3[AlSi5O18]):cordierite电气石:tourmaline②:链状结构硅酸盐顽火辉石(Mg2[Si2O6]):enstatite紫苏辉石((Mg,Fe)2[Si2O6]):hypersthene 透辉石(CaMg[Si2O6]):diopside钙铁辉石(CaFe[Si2O6]):hedenbergite普通辉石:augite硬玉(NaAl[Si2O6]):jadeite锂辉石(LiAl[Si2O6]):spodumene霓石(NaFe3+[Si2O6]):aegirine硅灰石(Ca3[Si3O9]):wollastonite直闪石:anthophylrte透闪石:tremolite阳起石:actinolite普通角闪石:hornblende蓝闪石:glaucophane矽线石(Al[AlSiO5]):sillimanite③:层状结构硅酸盐高岭石(Al4[Si4O10](OH)8):kaolinite蛇纹石(Mg6[Si4O10](OH)8):serpentine白云母:muscovite黑云母:biotite金云母:phlogopite锂云母:lepidolite滑石(Mg3[Si4O10](OH)2):talc叶蜡石:pyrophyllite蒙脱石:montmorillonite蛭石:vermiculite绿泥石:chlorite④:架状结构硅酸盐透长石:sanidine正长石:orthoclase微斜长石:microcline冰长石:adularia天河石:amazonite条纹长石:perthite月光石:moonstone歪长石:anorthoclase斜长石:plagioclase钠长石:albite更长石:oligoclase中长石:andesine拉长石:labradorite培长石:bytownite钙长石:anorthite拉长石:labradorite日光石:sunstone白榴石:leucite霞石:nepheline丝光沸石;mordenite方沸石:analcite片沸石:heulandite钙十字沸石:phillipsite菱沸石:chabazite六:碳酸盐类方解石(CaCO3):calcite菱镁石(MgCO3):magnesite凌铁石(FeCO3):siderite白云石(CaMg[CO3]2):dolomite文石(CaCO3):aragonite孔雀石(Cu2[CO3](OH)2:malachite蓝铜矿(Cu3[CO3]2(OH)2):azruite 七:其他盐类重晶石(BaSO4):barite天青石(SrSO4):celestite石膏(CaSO4·2H2O):gypsum硬石膏(CaSO4):anhydrite磷灰石:apatite白钨矿(Ca[WO4]):scheelite硼镁铁矿:ludwigite岩浆岩一:概况岩浆岩:magmatic rock喷出岩:extrusive rock火成岩:igneous rock侵入岩:intrusive rock岩浆:magma原生岩浆:primary magma岩浆房:magma chamber密度:density粘度:viscosity分异作用:differentitation同化混染作用:assimilation混合作用:mixing二:结构、构造①:结构:texture全晶质结构:holocrystalline texture半晶质结构:hypocrystalline texture玻璃质结构:hyaline texture隐晶质结构:cryptocrystalline texture粗粒结构:coarse grained tecture中粒结构:medium grained tecture细粒结构:fine grained tecture微粒结构:microgranular texture等粒结构:equigranular texture不等粒结构:inequigranular texture斑状结构:porphyritic texture溶蚀结构:resorption texture似斑状结构:prophyraceous texture自形粒状结构:euhedral-granular texture半自形粒状结构:hypidiomorphic granular texture他形粒状结构:xenomorphic granular texture条纹结构:perthitic texture文象结构:graphic texture蠕虫结构:myrmekitic texture反应边结构:reaction rim texture环带结构:zoned texture包含结构:poikilitic texture填隙结构:interstitic texture交织结构:pilotaxitic texture粗面结构:trachytic texture②:构造:structure块状构造:massive structure条带状构造:斑杂构造:气孔构造:vesicular structure杏仁构造:amygdaloidal structure流动构造:flow structure流纹构造:球状节理:柱状节理:枕状构造:pillow structure层状构造:bedded structure三:产状①:侵入岩产状浅成相:epizone中深成相:mesozone深成相:catazone岩基:batholith岩株:stock岩盆:lopolith岩床:sill岩墙:dike②:火山岩产状火山锥:volcanic cone熔岩流:lava flow盾形火山:shield lava绳状熔岩:pahoehoe lava火山颈:volcanic rock次火山岩:sub-volcanic rock四:各论超基性岩浆:ultrabasic magma基性岩浆:basic magma玄武岩浆:basaltic magma中性岩浆:intermediate magma安山岩浆:andesite magma酸性岩浆:acidic magma花岗岩浆:granitic magma玄武岩:basalt安山岩:andesite流纹岩:liparite花岗岩:granite伟晶岩:pegmatite沉积岩一:概论残积物:residual sediments沉积物:deposit沉积岩:sedimentary rock他生矿物:allogenic mineral继承矿物:inherital mineral自生矿物:authigenic mineral氧化色:oxidized colour还原色:reduced colour二:沉积构造:sedimentary structure ①:物理成因构造层理:bedding水平层理:horizontal bedding平行层理:parallel bedding交错层理:cross-bedding脉状层理:flaser bedding透镜状层理:lenticular bedding粒序层理:grading bedding快状层理:massive badding冲刷构造:scour structure冲刷痕:scour marks印模:cast;mold泥裂:mudcrack干裂:desiccation crack雨痕:raindrop print雹痕:hail print②:生物成因构造生物扰动构造:bioturbation structure叠层构造:stromatolitic structure ③:化学成因构造晶痕:crystal print假晶:pseudocrystal鸟眼构造:birdseye structure结核:concretion。

金刚石化学式金刚石的性质有哪些

金刚石化学式金刚石的性质有哪些

金刚石化学式金刚石的性质有哪些金刚石的化学式为:C。

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,是碳元素的同素异形体。

金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质,其用途非常广泛,例如:工艺品、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。

金刚石化学式金刚石的化学式为:C。

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,是碳元素的同素异形体。

金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质,其用途非常广泛,例如:工艺品、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。

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。

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,但是已经可以制成了金刚石薄膜。

金刚石的结构在地球上产出的多为正四面体,六面体与十二面体的等轴体的结构。

而在空间陨落的陨石金刚石体是一种立方体的六方晶系的六轴晶相,属六方晶系陨石金刚石。

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:常见的为浅黄色、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 3.52g/cm3,当具有包含物时密度为3.44~3.53g/cm3。

金刚石

金刚石

物理性质
硬度
颜色
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。
根据指示矿物来寻找金刚石矿的方法并不是在哪一天突然发现的。上世纪70年代,美国史密森研究所的地球 化学家约翰·贾尼在仔细研究了石榴石和金刚石之间的关系后发表了他的研究结果。但是,在那之前,即上世纪 50年代,德比尔斯公司的地质人员早就根据指示矿物在世界各地寻找金刚石矿了。
世界各地都发现了金刚石矿。其中,澳大利亚、刚果、俄罗斯、博茨瓦纳和南非是著名的五大金刚石产地。
光学性质
(1)亮度(Brilliance)金刚石因为具有极高的反射率,其反射临界角较小,全反射的范围宽,光容易发生 全反射,反射光量大,从而产生很高的亮度。
(2)闪烁(Scintillation)金刚石的闪烁就是闪光,即当金刚石或者光源、观察者相对移动时其表面对于白 光的反射和闪光。无色透明、结晶良好的八面体或者曲面体聚形金刚石,即使不加切磨也可展露良好的闪烁光。
人造
人工合成金刚石的方法主要有两种,高温高压法及化学气相沉积法。 高温高压法技术已非常成熟,并形成产业。国内产量极高,为世界之最。 化学气相沉积法仍主要存在于实验室中。郑州大学单崇新教授团队开发出化学气相沉积方法合成金刚石单晶 和克拉级金刚石的工艺,合成出质量1.2克拉以上、颜色优白级、净度SI1级的高品相金刚石。
用途

金刚石

金刚石

三维结构金刚石概述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黄色。

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10×6.5×5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 ,正八面体,没有杂质时,无色透明,与氧反应时,也会生成二氧化碳,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。

钻石是自金刚石然界中最硬金刚石物质,最佳颜色为无色,但也有特殊色,如蓝色、紫色、金黄色等。

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。

金刚石矿产资源

金刚石矿产资源

金刚石矿产资源金刚石,宝石级也叫钻石(diamond),化学成分为碳(C),与石墨成份相同,但其物理性质差别极大。

金刚石是自然界硬度最大的矿物,它通常透明、无色,但常见内部含细小的包体,有时呈现黄色、黑色、玫瑰色等。

金刚石是重要的特种非金属矿产资源,广泛应用于:①宝石业,钻石是宝石中最贵重一种;②工业用金刚石利用它极大的硬度制造高速切屑工具、仪表高级耐磨零件、拉绿模、搞抗磨抛光磨、磨具、占具等;③利用Ⅱa型金刚石超级导热性和Ⅱb型金刚石半导体性质主要用于空间技术电子工业等国防尖端部门。

世界金刚石矿产资源2008年世界上已探明的天然金刚石储量为25亿克拉,其中澳大利亚占世界金刚石储量的首位,为6.5亿克拉;第二是扎伊尔5.5亿克拉。

金刚石矿产资源特点:1)地理分布不平衡,局部资源不配套,致使国家或地区间贫富悬殊,金刚石矿产资源分布情况:非洲占52%,大洋洲占17.0%,亚洲占16.2%,美洲14.8%;2)矿床类型多样,矿床规模不一;原生金刚石矿床类型主要有金伯利岩型和钾镁煌斑岩类型;次生金刚石矿床有沉积砂矿、滨海砂矿、前震旦纪古砂矿。

3)工业级金刚石多,宝石级金刚石少。

另外据报道,非洲的纳未比亚滨海砂矿型金刚石矿;目前估算资源量有30G克拉。

如果情况属实将大大改变世界金刚石储量。

金刚石矿床类型主要是四种:1、金伯利岩型,主要呈管状,其次是脉状,这是金刚石矿最主要类型。

如俄罗斯雅库特,加拿大戴维克矿区博茨瓦纳“杰旺牟”,“拉奥帕”,南非金伯利,世界最大盛产宝石级金刚石金伯利岩简姆瓦维(Mwadui)位于坦桑尼亚。

刚果的布什玛依和切卡帕。

2、钾镁煌斑岩型:1979年在澳大利亚被发现,是钻石矿床学方面一次重要突破,其规模巨大。

如澳大利亚西北部的阿盖尔矿山,储量近6G克拉,已采出3.5G克拉,仍保有储量2.5G克拉。

3、风化残积坡积层型金刚石矿床:是含金刚石原生矿风化而来,它一般分布在原生矿周围不远的地方,规模不大,储量有限。

石墨烯和金刚石物理性质不同的原因

石墨烯和金刚石物理性质不同的原因

石墨烯和金刚石物理性质不同的原因石墨烯(graphene)和金刚石(diamond)是两种具有不同物理性质的碳的同素异形体。

它们之间的差异可以从结构、化学键、电子结构和晶格等方面进行说明。

首先,在结构方面,石墨烯和金刚石有不同的排列方式。

石墨烯是由一个碳原子单层组成的二维晶体,碳原子之间通过共价键连接而形成六角晶格结构。

而金刚石是由多个碳原子层组成的三维晶体,碳原子之间通过共价键形成密堆积的结构。

这种结构差异导致了它们的物理性质不同。

其次,在化学键方面,石墨烯和金刚石具有不同的化学键类型。

石墨烯中的碳原子之间的共价键是sp2杂化的,形成π键和σ键。

π键使得石墨烯具有高活性和导电性。

而金刚石中的碳原子之间的共价键是sp3杂化的,形成强大的σ键,使其拥有非常高的硬度和热稳定性。

此外,石墨烯和金刚石的电子结构也存在差异。

石墨烯中的π电子仅限于单层之间的共享轨道中,而金刚石中的电子在整个结构中都是局域化的。

这一差异导致了石墨烯具有非常高的电子迁移率和导电性,而金刚石的导电性较差。

最后,在晶格方面,石墨烯和金刚石有不同的晶格常数。

石墨烯的晶格常数较大,结构比较松散,而金刚石的晶格常数较小,结构紧密而稳定。

这种差异导致了金刚石具有高硬度和耐磨损性,而石墨烯则较柔软。

综上所述,石墨烯和金刚石之间的物理性质差异主要是因为它们的结构、化学键、电子结构和晶格等方面存在差异。

石墨烯的二维结构、sp2杂化和π电子特性使其具有高导电性和活性,而金刚石的三维结构、sp3杂化和局域化电子结构则赋予其高硬度和热稳定性。

这种差异使得它们在不同应用领域具有独特的特性和用途。

金刚石型结构

金刚石型结构

金刚石型结构金刚石结构(Diamond structure )就是金刚石晶体的结构;具有这种类型的晶体结构即称为金刚石型结构。

金刚石是碳原子的一种结晶体。

其中的碳原子都以共价键结合,原子排列的基本规律是每一个碳原子的周围都有4个按照正四面体分布的碳原子;这种结构可看成是由两套面心立方Bravais格子套构而成的,套构的方式是沿着单胞 [结晶学元胞]立方体对角线的方向移动1/4距离;也可以看成是由许多(111)的原子密排面沿着[111]方向、按照ABCABCABC···规律堆积起来而构成的;每个单胞中包含有8个原子,每个原胞中包含有2个不等价的原子,是一种复式晶格。

重要的半导体Si和Ge就具有金刚石型的晶体结构。

金刚石晶格的倒格子是体心立方格子。

因此,Si和Ge等金刚石型晶体中电子的Brillouin区也就是体心立方格子中的W-S原胞,其形状是切角六面体(即14面体)。

金刚石的立体结构金刚石三维结构:金刚石的晶胞金刚石晶胞二氧化硅的晶体结构:在SiO2晶体中,1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键,每个硅原子周围结合4个氧原子;同时,每个氧原子跟2个硅原子相结合。

实际上,SiO2晶体是由硅原子和氧原子按1:2的比例所组成的立体网状的晶体。

(1)二氧化硅晶体中最小环为12元环。

SiO2晶体中Si原子的排列方式和金刚石晶体中碳原子的排列方式是相同的。

在金刚石晶体中,每个最小环上有6个碳原子,因此SiO2晶体中每个最小环上有6个Si原子,另外六边形的每条边上都夹入了一个氧原子,所以最小环为12元环。

(2)每个硅原子被12个最小环共有。

如图可以看出,每个硅原子周围有四条边,而每条边又被6个环所共有,同时由于每个环上有两条边是同一个硅原子周围的,因此还要除以2以剔除重复。

所以最终计算式为(4*6)/2=12(3)每个最小环平均拥有1个氧原子。

由于每个硅原子被12个环共有,因此每个环只占有该硅原子的1/12,又因为每个最小环上有6个硅原子,所以每个最小环平均拥有的硅原子数为:6*(1/12)=0.5个。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
金刚石(Diamond)
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。

其中N、B 最为重要,是目前金刚石分类的基本依据。

首先
根据是否含N 分为两类:一是含N 者为Ⅰ型,Ⅰ型又据N 的存在形式进一步
分为Ⅰa 型和Ⅰb 型。

Ⅰa 型中N 含量大于0.1%,以细小片状的形式存在,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 型绝大多数见于人造金刚
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%),又根据是否含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。

具良好的导热性是Ⅱa金刚石的特性。

Ⅱb 型含B 杂质元素,往往呈天蓝色,具半导体性能,Ⅱb 型金刚石在自然界中也罕见。

此外,
还可出现混合型金刚石,即同一颗粒金刚石内,氮的分布不均匀,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 分布于立方晶胞的8 个角顶和6 个面中心,
在将晶胞平均分为8 个小立方体时,其中的4 个相间的小立方体中心分布有
C(图Z-5(a))。

金刚石结构中的C 以共价键与周围的另外4 个C 相连,键角
109°28′16″,形成四面体配位(图Z-5(b))。

金刚石具有紧密的结构,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。

由于结构在{111}方向上原子的面网密度大,其间距也大,故产生{111}中等解理。

图Z-5 金刚石的晶体结构
(引自潘兆橹等,1993)。

相关文档
最新文档