“钻石”一词源自希腊语“ adamao ”，意思是“我驯服”或“我制服”或相关的单词“ adamas ”，意思是“最坚硬的钢”或“最坚硬的物质”。

        每个人都知道钻石坚硬而美丽，但您是否知道钻石可能是您可能拥有的最古老的材料？虽然发现钻石的岩石可能有50到16亿年的历史，但钻石本身大约有33 亿年的历史。这种差异来自这样的事实：火山岩浆凝固成岩石后，发现钻石并没有创造出来，而只是将钻石从地幔中运送到了地表。钻石也可能在高压和高温下在陨石部位形成影响。撞击时形成的钻石可能相对“年轻”，但有些陨石中含有星尘（恒星死亡产生的碎片），其中可能包括钻石晶体。已知一种这样的陨石含有超过50亿年历史的微小钻石。这些钻石比我们的太阳系还要老。

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        从碳开始

        要了解钻石的化学性质，需要对碳元素有基本的了解。一个中性碳原子的核中有六个质子和六个中子，由六个电子平衡。碳的电子壳构型为1s 2 2s 2 2p 2。碳的化合价为4，因为可以接受四个电子来填充2p轨道。钻石由通过最强化学键，共价键与其他四个碳原子连接的碳原子重复单元组成。每个碳原子都位于一个刚性的四面体网络中，在该网络中它与其相邻的碳原子等距。钻石的结构单元由八个原子组成，基本上排列成一个立方体。该网络非常稳定且坚固，这就是为什么钻石如此坚硬且熔点高的原因。

        实际上，地球上所有的碳都来自恒星。研究金刚石中碳的同位素比可以追踪碳的历史。例如，在地球表面，同位素碳12和碳13 的比率与星尘的比率略有不同。此外，某些生物过程会根据质量主动地对碳同位素进行分类，因此生物中存在的碳的同位素比与地球或恒星的同位素比不同。

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        因此，众所周知，大多数天然钻石的碳是最近来自地幔的，但少数钻石的碳是微生物的再循环碳，是由地壳通过板块构造学形成的钻石。陨石产生的一些微小的钻石是从撞击点的碳中获得的。陨石中的一些钻石晶体仍然是来自恒星的。

        晶体结构

        钻石的晶体结构是面心立方或FCC晶格。每个碳原子在规则四面体（三角形棱柱）中连接四个其他碳原子。基于立方形式及其高度对称的原子排列，钻石晶体可以发展为几种不同的形状，称为“晶体习性”。最常见的晶体习惯是八面八面体或菱形。钻石晶体还可以形成立方体，十二面体以及这些形状的组合。

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        除了两个形状类别，这些结构都是立方晶体系统的表现。一个例外是称为金钢石的扁平形式，它实际上是一种复合晶体，另一个例外是一类蚀刻晶体，其表面呈圆形并且可能具有细长的形状。真正的钻石晶体不会 t的脸完全光滑，但可能会凸起或缩进称为“ trigons”的三角形。钻石在四个不同方向上均具有完美的解理效果，这意味着钻石将沿这些方向整齐地分开，而不是呈锯齿状破裂。 切割线是由金刚石晶体沿其八面体的平面比在其他方向上具有较少的化学键形成的。钻石切割器利用劈纹线切割切面宝石。

        石墨仅比金刚石稳定几个电子伏特，但转化的激活势垒所需的能量几乎等于破坏整个晶格并重建它。因此，一旦形成金刚石，由于势垒太高，它将不会重新转化为石墨。据说钻石是亚稳态的，因为它们在动力学上而不是热力学上稳定。在形成钻石所需的高压和高温条件下，其形状实际上比石墨更稳定，因此在数百万年的时间里，碳质沉积物可能会缓慢结晶为钻石。