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| 鑽石原子結構 | |||||||||||||||||||||||||
  在 鑽石中每一個原子周圍有四個原子，形成一個正四面體的四個頂點，所有原子都以等距離作對稱性的排列，鍵長為1.544埃。比起同一平面中的石墨來，鑽石原 子間的距離是大了一些，鍵能是小了一些，因此就一個平面而言，石墨是所有材料中最硬的。然而由於石墨中的各平面很容易分開及相互滑動，所以在一整塊的情形 下石墨是很軟的。它的層狀結構使它容易滑動，因此石墨被廣泛的用作乾性潤滑劑。石墨式的氮化硼，具有和石墨相似的性質，也是由一層層平面鬆鬆的結合在一起 的。 鑽石的晶體結構稱為鑽石立方；這晶體的單位晶胞是一個立方體，在立方體的每一個角和每一個面的中央各有一個原 子，在立方體內還有四個原子。立方氮化硼的晶體結構與此完全相同，只是晶格中氮和硼的原子相互間隔排列罷了。這兩種晶體中化學鍵的電子結構也非常相似，硼 （價電子3個）和氮（價電子5個）形成一對共用八個電子的原子對，和一對碳原子（價電子4個）的情形一樣。 | |||||||||||||||||||||||||
| 鑽石的應用 | |||||||||||||||||||||||||
| 鑽石是目前地球上已知最硬的物質,因此是非常好的超級磨料,不僅如此它不但在硬度上是所有材料之最,且具有以下特性也是其他材料所不能相比的:耐磨性是氧化鋁的5倍 | |||||||||||||||||||||||||
| 抗壓強度是碳化鎢的20倍,傳聲速度是剛的3倍,傳熱的速率是銀的4倍,鑽石的透光領域和化學惰性(500”C以下)也大副超過其他材料,除此之外鑽石具 有極高的電阻率,折射率抗輻射性,以及極低的熱膨脹係數、摩擦係數、比熱值等由於有這麼多的優點,未來鑽石將可能成為電子元件最有效的散熱片、輻射光源最 明亮的透視窗、化學盛具最穩定的表護膜、機械密封最滑溜的軸承、生醫材料最適用的介面層,乃至資訊傳遞最快速的半導體,鑽石無疑的會在未來成為最有用的工 業材料。 |
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| 人造鑽石的合成 | |||||||||||||||||||||||||
 鑽石壓合機是利用水壓活塞擠壓一個特殊容器內的鑽石晶種，其壓力高達55000大氣壓（每平方公分約57公噸重）；同時電流會將容器加熱到1400℃或更高的溫度。 在 製作的過程中，小容器內的鑽石粉末會通過熔融的鐵鎳混合層向下擴散。這些鑽石粉末會在熔融的金屬中溶解，然後碳原子就一次一個地凝結在下方溫度比較低的晶 種上，就像煙霧般的水蒸氣會凝結在較冷的玻璃上形成小水珠一樣。合成鑽石的晶種是一粒天然或合成的微小鑽石碎片，這粒晶種會在一星期後長成一克拉鑽石。若 是壓力不夠，這些碳原子便會形成石墨。
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