金剛石為什麼最堅硬

　　金剛石俗稱“金剛鑽”。[1]純淨的鑽石既所謂的金剛石，金剛石是一種天然礦物，是鑽石的原石。鑽石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體。在金剛石晶體中，碳原子按四面體成鍵方式互相連線，組成無限的三維骨架，是典型的原子晶體。每個碳原子都以sp3雜化軌道與另外4個碳原子形成共價鍵，構成正四面體也就是我們常說的鑽石，它是一種由純碳組成的礦物。金剛石是自然界中最堅硬的物質。金剛石的用途非常廣泛。人類文明雖有幾千年的歷史，但人們發現和初步認識鑽石卻只有幾百年，而真正揭開鑽石內部奧祕的時間則更短。鑽石的文化源遠流長，如今人們更多地把它看成是愛情和忠貞的象徵。

金剛石

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　　黑黝黝的石墨和亮閃閃的金剛石是同胞兄弟，都是存在於自然界中的純碳，只是它們的“相貌”和“性格”大不相同，石墨的質地非常軟，而金剛石則是所有礦物中最硬的。原來，石墨分子中的碳原子是一層一層排列的，每層原子之間的結合力很小，就像一副疊起來的撲克牌一樣，很容易滑動、散開。金剛石的碳原子卻是交錯整齊地排列成立體結構，每個碳原子都緊密地與其他4個碳原子直接連線，構成一個牢固的結晶體，因而顯得特別堅硬。天然金剛石產量很少，一般都隱居在地球深處，只有在非常高的溫度和巨大的壓力之下， 地下熔岩裡的碳才有可能經過天然結晶的過程形成貴重的金剛石。由於天然金剛石產量少，所以價格昂貴。人們通常就利用高溫高壓來製造人造金剛石。