為什么金剛石特別堅(jiān)硬？

馬前卒

你也許不曾想到，黑色的石墨和亮閃閃的金剛石其實(shí)是由同一種元素——碳構(gòu)成的，只是它們的外表和性質(zhì)大不相同。

石墨的質(zhì)地非常軟，只要在紙上輕輕一劃，就會(huì)留下灰黑色的痕跡，鉛筆芯就是用石墨制造的。金剛石是所有自然物質(zhì)中硬度最高的：人們用鑲著金剛石的刀來切割玻璃，無不“迎刃而解”；鉆探機(jī)的鉆頭上鑲著金剛石，能大大加快向地下鉆進(jìn)的速度；金剛石還能用來加工各種硬度較高的金屬。

石墨和金剛石都是碳元素構(gòu)成的，為什么它們的性質(zhì)相差如此懸殊呢？

原來，石墨中的碳原子是成層排列的，每層原子之間的結(jié)合力很小，就像一副疊起來的撲克牌，很容易滑動(dòng)、散開。而金剛石中的碳原子是整齊排列的立體結(jié)構(gòu)，每個(gè)碳原子都緊密地與其他4個(gè)碳原子連接，構(gòu)成一個(gè)牢固的結(jié)晶體，因而顯得特別堅(jiān)硬。

天然金剛石的產(chǎn)量很少，只有在非常高的溫度和巨大的壓力之下，地下熔巖里的碳才有可能形成金剛石。由于它產(chǎn)量少、價(jià)格貴，人們往往會(huì)利用高溫高壓來合成人造金剛石。