提到钻石，可以说是家喻户晓，立刻会联想到各种钻戒、钻石项链等珠宝首饰。但说到金刚石，可能有些人就会比较陌生了，想到比较多的可能就是金刚钻了。
有句俗语叫做“没有金刚钻，就别揽瓷器活”。大家知道陶瓷是很硬的，其实它的硬度比大家想象中的还要高很多（硬度可以达到一般钢铁的5倍以上），现在市面上还有很多陶瓷刀具。可见要在陶瓷上钻孔打眼，一般的钻头是无法做到的，这时候往往就要用到金刚钻，金刚钻就是以金刚石为钻头的一种加工工具。
说到这里，就要仔细讲一讲金刚石了。
什么是金刚石？
学术上来讲，金刚石（diamond）是碳元素的一种固态形式，其中每个碳原子以共价键的形式连接着周围的四个碳原子，构成一个正四面体的结构。听起来很懵？看下图。
这样的原子结合方式（晶格）使得碳原子能够以最紧密的方式堆积起来，从而金刚石成为了世界上原子密度最大，硬度最高的物质。其实这就像是我们玩泥巴，把泥巴拧得越紧它就越硬。
那金刚石与钻石有何区别？
准确来讲，金刚石（diamond）是一种自然界的固体碳材料，而钻石（gemstone diamond）是将金刚石打磨而成的一种宝石。两者价格相差较大（虽然都比较贵），主要在于金刚石在打磨过程中耗费很大的人力，物力，财力还有时间。由于金刚石是世界上最坚硬的物质，要将一块大的金刚石原料进行切割和打磨到理想的形状与质量，有时甚至需要花费几年的时间。
金刚石会用来制作成宝石，也就是钻石，主要的一个原因就是因为它的硬度，它不会被其他任何材料刮花，所以它可以很好的保留自身的光泽。
另一方面也是因为金刚石有很强的色散特性，它可以很好的将白光分散成五颜六色的光，这也是它最大的魅力之一。
金刚石从何而来？
金刚石分两种，天然金刚石和人造金刚石。
对于天然金刚石，由上述的介绍可以知道，为了形成金刚石结构，碳原子需要被“挤得很紧”。显然，这需要大的压力，此外，还需要足够的能量使碳原子重构，所以天然金刚石往往是在高温高压的环境下形成的。
为了达到这种条件，大部分的金刚石都是在地下150-250千米形成的，其形成时间在10亿到35亿年左右，可见金刚石之珍贵。大概在几亿年前，它们随着火山喷发被带到了地表，所以人类才有机会得以开采。
人造金刚石目前有两种手段，一个是模拟自然界进行高温高压合成，另一个是使用化学气相沉积法进行合成。两种方法合成的金刚石都主要应用在工业中，如切削刀具，金刚石涂层（耐磨耐腐蚀），作为抛光粉等等，目前的技术还很难在短期内合成像天然金刚石一样的连续整体的，具有宝石价值的商业化金刚石。
人造金刚石
金刚石涂层切削刀具，广泛应用于航空航天材料的加工
金刚石一定是无色透明的吗？
不一定，这取决于金刚石里面的杂质。当然，不是说有杂质金刚石就不好，反而有些杂质可以提高金刚石的价值。
比如，若金刚石里面某些碳原子被硼取代，那它便是蓝色透明的，可以做成蓝钻石；而如果其中部分碳原子被氮原子取代，那就成为了黄色透明的金刚石。
希望之钻（全球最大的蓝钻石，45.52克拉（9.104克），现置于美国国家自然历史博物馆）
此外，如果金刚石中的某些缺陷还可以使得它变成褐色透明的。另外还有粉色、紫色、红色等。
2008年，一颗名为维特斯巴士的蓝钻石，重35.56克拉（1克拉等于0.2克），以2400万美元的价格在拍卖行成交。
维特斯巴士钻石
2009年，另一颗重为7.03克拉的蓝钻石被拍卖到了950万美元。同年，一颗重5克拉的粉钻石在香港以1080万美元的价格拍出，创造了史上钻石单克拉最高价。
如何鉴别金刚石或者钻石？
这里有几个简单的方法：
1.用砂纸轻轻磨一下，有划痕的就是假的；
2.往上面滴一滴水，如果水马上散开就是假的；
3.对着它哈一口气，如果雾气很久才蒸发掉则是假的；
4.最简单的，肉眼观察，金刚石具有强烈的色散特性，是一般赝品无法比拟的，所以真正的钻石可以散射出非常明显的五彩斑斓的光泽。
本文仅代表作者观点
文中图片由作者提供
欢迎转发，需转载请与我们联系
征 稿 启 示
中国科学探索中心微信公众号欢迎赐稿！
稿件内容以反伪破迷为核心思想，科技哲学、科学与公众、世俗人文主义、科技伦理等领域均可涉及，旨在将科学探索结果无偏见地告知公众，避免公众上当受骗。
稿件一经采用，我们将奉上稿酬。
投稿邮箱：cfi@crisp.org.cn
中国科学探索中心
崇尚科学 反伪破迷
您的关注和转发，是对科学事业最大的支持！
本文来自大风号，仅代表大风号自媒体观点。
