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金刚石与石墨粉有什么关联看后大吃一惊!
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金刚石和石墨粉的化学成分都是碳(C),科学家们称之为“同质多像变体”,也有人称“同素异形体”。从这种称呼可以知道它们具有相同的“质”,但“形”或“性”却不同,且有天壤之别,金刚石是目前最硬的物质,而石墨粉却是最软的物质之一。大家都知道铅笔芯就是用石墨粉粉和粘土配比而制成的,石墨粉粉多则软,用“B“表示,粘土掺多了则硬,用“H”表示。矿物学家用摩氏硬度来表示相对硬度,金刚石为10,而石墨粉的摩氏硬度只有1。它们的硬度差别那么大,关键在于它们的内部结构有很大的差异。

石墨粉和金刚石的硬度差别如此之大,但人们还是希望能用人工合成铁合金方法来获取金刚石,因为自然界中石墨粉(碳)藏量是很丰富的。但是要使石墨粉中的碳变成金刚石那样排列的碳,不是那么容易的。十八世纪后期,人们就开始寻找合成的途径,直至本世纪中叶。1938年学者罗西尼通过热力学计算,奠定了合成金刚石的理论基础,算出要使石墨粉变成金刚石,至少要在15000个大气压、摄氏1500度的高温条件下才可以,到50-60年代建成了能达到上述条件的仪器装置。石墨粉在5-6万大气压((5-6)×103MPa)及摄氏1000至2000度高温下,再用金属铁、钴、镍等做催化剂,可使石墨粉转变成金刚石。

由于金刚石的颗粒很细,主要用途是做磨料,用于切削和地质、石油的钻井用的钻头。当前,世界金刚石的消费中,80%的人造金刚石主要是用于工业,它的产量也远远超过天然金刚石的产量。

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