金刚石性能,金刚石性能特点

摘要： 大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于金刚石性能的问题，于是小编就整理了3个相关介绍金刚石性能的解答，让我们一起看看吧。金刚石特点？金刚石的特点有哪些呢？金刚石有哪些...

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于金刚石性能的问题，于是小编就整理了3个相关介绍金刚石性能的解答，让我们一起看看吧。

1. 金刚石特点？
2. 金刚石的特点有哪些呢？
3. 金刚石有哪些特征？

金刚石特点？

金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。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***。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。

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。

金刚石的特点有哪些呢？

金刚石不导电，电子不能自由运动，因此其热导性能基本上来自碳原子振动（也就是声子）的传播。

得益于碳元素较小的质量，以及较强的碳-碳键，金刚石中振动的传播非常“顺畅”。正因如此，金刚石的热导率也十分拔群，几乎是块体材料中最高的一个，大约是银的五倍左右。

用简单的语言来解释，其实就是金刚石中碳元素的质量较小，而碳-碳键又十分强，导致碳原子的振动基本上都在势能极小值附近，可以很好的用简谐近似描述，非谐效应较弱：

非谐效应会使得原子间的振动互相耦合，从而频繁改变振动的传播方向，阻碍振动的自由传播，这恰恰是降低热传导性能的罪魁祸首。金刚石振动的非谐效应弱，因此热导率自然就高。

你看与碳同族的硅也是非导体，晶体结构也和金刚石一样，但因为非谐效应较强，热导率就比金刚石低了近两个数量级：

同样的原理，当温度升高时，振动幅度加大，非谐效应增强，热导率也就下降了。

用声子的语言来描述就更简单了：U型声子散射会降低声子的平均自由程，从而降低热导率。但这类散射需要两个声子的波矢之和落在第一布里渊区之外，因此需要长波矢声子的参与。由于金刚石的Debye温度非常高（~2200 K），导致在同样温度下，金刚石中长波矢的声子数远少于其他材料，因此U型声子散射的概率低，热导率高。

晶格热导的相关内容在固体物理教材中一般有更详细的介绍。

金刚石有哪些特征？

具有以下特征：

1. 极高的硬度：金刚石是地球上最硬的物质，莫氏硬度为10级，能够刮削绝大多数材料。

2. 极高的熔点：金刚石的熔点约为3550摄氏度，是目前所知最高的熔点之一。

3. 极高的热导率：金刚石是许多材料中热导率最高的，对热量具有很好的传导性能。

4. 极高的折射率：金刚石的折射率为2.42，使其成为一种优秀的透明材料。

5. 高化学稳定性：金刚石在常温下对大部分化学物质具有很高的稳定性，可以耐受大部分酸、碱的腐蚀。

6. 良好的机械性能：金刚石具有高强度、高模量和低密度等优秀的机械性能。

7. 高耐磨性：金刚石具有优异的抗磨性能，在加工工业中广泛应用于切削、磨削和研磨工具等方面。

到此，以上就是小编对于金刚石性能的问题就介绍到这了，希望介绍关于金刚石性能的3点解答对大家有用。