钻石的基本特征

钻石的矿物名称是金刚石（Diamond）。主要成分是碳（C），微量元素有N、B、H、Si、Ni、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、S、惰性气体及稀土稀有元素，达50多种，其中N、B、H、Si、Ni等可以进入钻石晶格，对钻石的类型、颜色及物理性质产生影响，而其他微量元素多为钻石中所含晶体包裹体或流体包裹体中的化学元素成分。

石墨是钻石的同质多相变体，其晶体结构与钻石不同，导致二者在晶体形态、物理化学性质等方面有很大的差异。钻石是硬度最高的矿物，而石墨是硬度最低的矿物。

钻石常是单晶，常见单形有八面体、菱形十二面体和立方体，有时也呈聚形。有些黑色金刚石为多晶集合体。

钻石晶体通常为歪晶，由于溶蚀作用使晶面棱弯曲，晶面常留下蚀象，且不同单形晶面上的蚀象不同，八面体晶面上可见倒三角形凹坑，立方体晶面上可见四边形凹坑，四边形凹坑与立方体面呈45°交角，十二面体晶面上可见线理和显微圆盘状花纹。

钻石具有特殊的金刚光泽，金刚光泽是天然无色透明矿物中最强的光泽。值得注意的是，观察钻石光泽时要选择强度适中的光源，钻石表面要尽可能平滑，当钻石表面有溶蚀及风化特征时，钻石光泽将受到影响而显得暗淡。

纯净的钻石应该是透明的，但由于矿物包裹体、裂隙的存在，钻石可呈现半透明，甚至不透明，如黑色钻石。当钻石具有强荧光时，钻石的透明度也会因之而受到一定的影响。

钻石的折射率为2.417，是天然无色透明矿物中折射率最大的矿物，所以抛光良好的钻石具有很强的光泽和亮度。

钻石的色散值为0.044，亦是所有天然无色透明的宝石中色散值最大的矿物。强的“火彩”为钻石增添了无穷的魅力，同时也是肉眼鉴定钻石的重要依据之一。

钻石属均质体矿物，无多色性。

钻石具有平行{111}方向的四组完全解理，所以抛光钻石在腰部常见“V”字形缺（破）口，该性质是鉴别钻石与其仿制品的重要特征之一。加工时劈开钻石正是利用这一特性。

钻石是自然界最硬的矿物，摩氏硬度为10级。实际上在摩氏硬度表中，9级与10级的级差是最大的，10级的钻石硬度是9级刚玉硬度的150倍，是7级石英硬度的1000倍。钻石的硬度具有各向异性的特征，不同方向硬度不同：八面体方向＞菱形十二面体方向＞立方体方向的硬度。此外，无色透明钻石硬度比彩色钻石硬度略高。切磨钻石时是利用钻石较硬的方向去磨另一颗钻石较软的方向，只有用钻石才能磨动钻石。虽然钻石是世界上最硬的物质，但其解理发育、性脆，所以在成品钻石的鉴别中，禁止进行硬度测试，以免造成不可挽回的损失。

钻石的密度为3.52g/cm3，由于钻石成分单一，并且很纯，所以钻石的密度很稳定，变化不大，只有部分含杂质和包裹体较多的钻石，其密度才有微小的变化。钻石的这一特征在鉴定工作中也是非常重要的。

钻石具有极好的导热性，钻石的热导率为0.35卡/厘·秒·度，导热性能超过金属，是导热性最高的物质。其中Ⅱa型钻石的导热性最好。这一性质在微电子领域具有广阔的应用前景。

钻石的热膨胀系数极低，温度的突然变化对钻石影响不大。但是钻石中若含有热膨胀性大于钻石的其他矿物包裹体或存在裂隙时不宜加热，否则会使钻石破裂。KM钻石的处理就是利用了这一特性。

可燃性是指物质在空气中能够燃烧的性质。钻石在绝氧条件下加热到1800℃以上时，将缓慢转变为石墨。在氧气中加热到650℃将开始缓慢燃烧并转变为二氧化碳气体。钻石的激光切割和打孔净度处理技术就是利用了钻石的低热膨胀性和可燃性。因此对钻石首饰进行维修时，应避免灼伤钻石。

纯净钻石的价带和导带之间的带宽约为5.48ev，而绝缘体的禁带宽度大于4.5ev，因此大多数钻石是良好的绝缘体。钻石越纯净，其绝缘性越好，Ⅱa型钻石的绝缘性最好。Ⅱb型钻石含有杂质硼，硼的存在产生了自由电子，使这一类型的钻石可以导电，是优质的高温半导体材料。钻石半导体的电阻值随温度变化特别灵敏，甚至连很微小的变化（±0.0024℃）都能在瞬间被记录下来，这一特点为把钻石应用于真空仪器和进行精密测温的仪器，开辟了广阔的前景。合成钻石中如果含有大量的金属包裹体也可以导电。

钻石对油脂有明显的亲和力，这个性质在选矿中被用于回收钻石，在涂满油脂的传送带上将钻石从矿石中分选出来。

钻石的斥水性是指钻石不能被湿润，水在钻石表面呈水珠状形不成水膜。该性质可用来鉴别钻石与其仿制品，但使用该方法前应仔细清洗钻石。

钻石的化学性质非常稳定，在酸和碱中均不溶解，王水对它也不起作用，所以经常用硫酸来清洗钻石。但热的氧化剂却可以腐蚀钻石，会在其表面形成蚀象。