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鑽石結構

鎖定
鑽石的成分是。其碳12原子的結構特徵是每個碳原子都有四個共價鍵,C原子間等間距排列,C-C鍵長為0.154nm,原子間結構牢固,組成具有四個角相等的正四面體,形成一個鑽石晶胞。同時,四個角又是其它四面體晶胞的一部分。由四面體組成的鑽石,常見有立方體、八面體、菱形十二面體晶體。
中文名
鑽石結構
外文名
Diamond Structure
成    分
常見示例
立方體、八面體、菱形十二面體晶體
基本結構
等軸晶系、基本單元結構等
物理性質
解理、硬度、韌性和脆性

鑽石結構鑽石的基本結構

鑽石結構等軸晶系

基本單元結構 基本單元結構
每個C原子周圍4個C原子組成共價鍵,C原子間等間距排列C-C鍵長為0.154nm,原子間結合牢固。

鑽石結構基本單元結構

立方面心格子,C原子佔據立方體的角頂,面中心以及相間排列的小立方體中心 [1] 

鑽石結構鑽石結構形態

晶體是內部原子具有規則排列的固體,內部的有序排列導致外部一定的幾何形態。

鑽石結構單形

由同形等大的面圍成的封閉圖形。鑽石常見單形有:立方體、八面體、菱形十二面體等。

鑽石結構聚形

兩個或兩個以上多個單形按一定的對稱規律聚合在一起的圖形。鑽石常見聚形有:八面體、菱形十二面體等。

鑽石結構雙晶

鑽石雙晶晶體 鑽石雙晶晶體
兩個單體或多個單體按一定的對稱方式結合在一起,彼此間有結晶學關係(成核時即形成雙晶)。常見的雙晶有接觸雙晶、穿插雙晶。

鑽石結構鑽石的基本物理性質

鑽石結構解理

外力作用下,晶體沿結晶薄弱的方向裂開成平整、光滑平面的性質。

鑽石結構硬度

結構中無自由電子,無未結合的鍵(即使是表面也極少),C-C原子間間距短,共價鍵力強,由此形成高硬度特徵。

鑽石結構韌性和脆性

韌性是物體抵抗分裂的能力;脆性是物體受力破碎的程度。鑽石比玉石(硬玉、軟玉)韌性差,脆性大。

鑽石結構熱學性質

鑽石結構具有低的熱膨脹性及高的導熱性。無裂、無包裹體的鑽石,真空加熱1000℃以上再冷卻,仍然完好。
由於C原子輕,共價鍵力強,原子振動頻率高,等軸有序結構,各方向均勻快速散熱,使得鑽石在常見的非金屬寶石中具有最高的導熱性。

鑽石結構潤滑性

由於晶體表面未佔用的鍵可與氣體分子結合,極性低的表面吸油比吸水的表面張力使其呈滴狀。
參考資料
  • 1.    黎新, 黃國亮, 李強,等. 鑽石多面體幾何結構特徵的頻譜分析及應用研究[J]. 激光與光電子學進展, 2011, 48(6):38-43.