金刚石基础知识介绍

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天然金刚石即钻石，存在于地下120--400公里深处。随火山喷发在地表形成矿藏，主要生产国是南非、俄罗斯、印度、中国等。它性能优异，是自然界最硬的物质，不腐蚀、不磨损、耐高温、低密度、光泽璀璨，全世界年产仅十几万克拉（几十公斤）。主要用于高级首饰、精密仪器。
金刚石具有一系列极其优异的物理性质，其中一些是已知材料之最，如：
硬度最高金刚石的硬度约为90Gpa；
杨氏模量最大金刚石的杨氏模量约为1100Gpa，三氧化二铝约为500Gpa；
热导率最高天然金刚石的热导率为20W/cm.K，人造宝石级的热导率可超过天然金刚石，同位素纯的人造单晶金刚石的热导率可达33W/cm.K；
声速最快金刚石的声速为18.2Km/s，氧化铝约为11.6Km/s；空气中为0.33Km/s
透波波段最宽天然金刚石的透波波段从200nm的紫外光、可见光、红外光、远红外光直到微波；此外，对软X射线光也透明，宝石级人造金刚石与天然金刚石类似；
电导率高金刚石电导率大于十的11次方欧姆.厘米；硅为十的5次方欧姆.厘米；
禁带宽度大金刚石禁带宽度为5eV；GaAs为1.42Ev；Si为1.12eV；
最耐磨比陶瓷材料耐磨数十倍；
空穴迁移率大为1600cm2/V，GaAs为400；Si为600；
纳米金刚石不仅具有金刚石的超硬、抗摩减磨、耐高温、耐强腐蚀等优异特性，而且由于粒径小（1—10纳米，平均3.2纳米）、密度低（3.1g/cm3）、比表面巨大（280---420m2/g）、表面有丰富的功能团、生物兼容性好，具有冷阴极场发射功能，因而，在超级抗磨润滑油、复合电镀化学镀、芯片磁头超精细抛光、功能涂料、功能纤维、功能橡胶、功能塑料、功能陶瓷、人造牙齿骨骼、超薄显示器、隐形材料等领域具有广阔的市场。