金刚石知识大全.docx

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1、金刚石知识大全简介　　物竞编号：1747　　中文名称：金刚石　　英文名称：Diamond　　分子式：C　　分子量：12.01　　编号系统 　　CAS号：7782-40-3　　MDL号：MFCD00211867　　EINECS号：231-953-2　　RTECS号：HL4158550　　BRN号：　　PubChem号： 　　物性数据　　1.性状：粉末　　2.密度(g/mLat25°C)：3.5　　　　分子结构数据　　1.金刚石的化学成分为C，与石墨同是碳的同质多象变体。在矿物化学组成中，总含有Si、Mg、Al、Ca、Mn、Ni等元素，并常含有Na、B、

2、Cu、Fe、Co、Cr、Ti、N等杂质元素，以及碳水化合物。　　2.金刚石矿物晶体构造属等轴晶系同极键四面体型构造。碳原子位于四面体的角顶及中心，具有高度的对称性。单位晶胞中碳原子间以同极键相连结，距离为154pm。常见晶形有八面体、菱形十二面体、立方体、四面体和六八面体等。　　3.金刚石矿物晶体构造属等轴晶系同极键四面体型构造。碳原子位于四面体的角顶及中心，具有高度的对称性。单位晶胞中碳原子间以同极键相连结，距离为154pm。常见晶形有八面体、菱形十二面体、立方体、四面体和六八面体等。　　4.在钻石晶体中，碳原子按四面体成键方式互相连接，组成无限的

3、三维骨架，是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。由于钻石中的C-C键很强，所以所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以钻石不仅硬度大，熔点极高，而且不导电。在工业上，钻石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具，形状完整的还用于制造手饰等高档装饰品，其价格十分昂贵。　　5.钻石的摩氏硬度为10;由于硬度最高，钻石的切削和加工必须使用钻石粉来进行。钻石的密度为3.52g/cm3，折射率为2.417，色散率为0.044。 　　计算化学数据　　1、疏水参数计算参考值(XlogP)：-1.1　　2、氢键

4、供体数量：0　　3、氢键受体数量：2　　4、可旋转化学键数量：0　　5、互变异构体数量：　　6、拓扑分子极性表面积(TPSA)：34.1　　7、重原子数量：2　　8、表面电荷：0　　9、复杂度：0　　10、同位素原子数量：0　　11、确定原子立构中心数量：0　　12、不确定原子立构中心数量：0　　13、确定化学键立构中心数量：0　　14、不确定化学键立构中心数量：0　　15、共价键单元数量：1 　　性质与稳定性 　　1.金刚石晶体膜是一种人工合成的新型功能材料，它由金刚石微晶体构成，具有高硬度、低摩擦、高热导率(为铜的5倍)、低膨胀系数、良好抗热冲击

5、性能、良好抗腐蚀性、极高电绝缘强度、宽波段高透过率和高电子折射率等多项复合性能。本品无毒。　　2.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，金刚石的结晶体的角度是54度44分8秒。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，虽然造出大颗粒的金刚石还很困难(所以大颗粒的天然金刚石仍然价值连城)，但是已经可以制成了金刚石的薄膜。　　3.金刚石的颜色取决于纯净程度、所含杂质元素的种类和含量，极纯净者无色，一

6、般多呈不同程度的黄、褐、灰、绿、蓝、乳白和紫色等;纯净者透明，含杂质的半透明或不透明;在阴极射线、X射线和紫外线下，会发出不同的绿色、天蓝、紫色、黄绿色等色的荧光;在日光曝晒后至暗室内发淡青蓝色磷光;金刚光泽，少数油脂或金属光泽，高折射率，一般为2.40-2.48。　　4.金刚石的热导率一般为136.16w/(m·k)，其中Ⅱa型金刚石热导率极高，在液氮温度下为铜的25倍，并随温度的升高而急剧下降，如在室温时为铜的5倍;比热容随温度上升而增加，如在-106℃时为399.84J/(kg·k)，107℃时为472.27J/(kg·k);热膨胀系数极小，随

7、温度上升而增高，如在-38.8℃时为0，0℃时为5.6×10-7;在纯氧中燃点为720～800℃，在空气中为850-1000℃，在绝氧下2000-3000℃转变为石墨。　　5.金刚石化学性质稳定，具有耐酸性和耐碱性，高温下不与浓HF、HCl、HNO3作用，只在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融体中，或与K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸时，表面会稍有氧化;在O、CO、CO2、H、Cl、H2O、CH4的高温气体中腐蚀。 　　贮存方法　 产品应贮存放在阴凉、通风、干燥、清洁、无化学药品腐蚀气氛的库房内。　　   合成方法　　制备金刚石薄膜常

8、用的方法是气相沉积法，该方法可分以下3种类型。　　(1)热化学气相沉积(TCVD)法　在高温下使含碳气相组分