❶ 哪個國家是鑽石的最大產出國
澳大利亞是鑽石最大的產出國。
❷ 日本最大人造鑽石
人造鑽石是一種由直徑10到30納米的鑽石結晶聚合而成的多結晶鑽石。人造鑽石的的分子結構並不是天然鑽石的完全八面體結構而是一種復雜結構,從而會產生磷光現象。那麼,你知道日本最大的人造鑽石是多大嗎?我來告訴你吧。
日本最大的人造鑽石
中國日報網站消息:日本研究人員近日宣布,他們研製成功直徑達4毫米的全球最大最硬的人工鑽石,有望將來用於加工堅硬金屬等領域。此前最大的人工鑽石直徑不過1.5毫米。據《朝日新聞》等日本媒體報道,這一人工鑽石由日本愛媛大學與住友電氣工業公司的研究人員研製成功。它是一種由直徑10到30納米的鑽石結晶而成的多結晶鑽石,呈淡淡的糖稀色,並不像寶石那麼光彩奪目。但是與單結晶鑽石容易沿受力方向破裂不同,這種人工鑽石能承受來自各個方向的力,硬度最高可達天然鑽石的2倍。
這種人工鑽石是把石墨放置於專用裝置中,在2300攝氏度、15萬到18萬個大氣壓的高溫高壓環境下製造出來的。該研究小組曾於2003年研製成功最大直徑約1.5毫米的結晶鑽石,但由於體積太小,無法應用於工業生產。
後來,研究人員改良了加熱裝置,歷經3年終於研製出了這個“大塊頭”。研究小組負責人、愛媛大學地球物理學教授入舩徹男表示,他們將進一步改良工藝,爭取在2年之內使大型人工鑽石在工業中得到應用。
磷光
磷光是一種緩慢發光的光致冷發光現象。當某種常溫物質經某種波長的入射光(通常是紫外線或X射線)照射,吸收光能後進入激發態(通常具有和基態不同的自旋多重度),然後緩慢地退激發並發出比入射光的波長長的出射光(通常波長在可見光波段)。當入射光停止後,發光現象持續存在。發出磷光的退激發過程是被量子力學的躍遷選擇規則禁戒的,因此這個過程很緩慢。所謂的"在黑暗中發光"的材料通常都是磷光性材料,如夜明珠。
磷光的概述
通常發光方式很多,但根據余輝的長短將晶體的發光分成兩類:熒光和磷光。余輝指激發停止後晶體發光消失的時間。
當處於基態的分子吸收紫外-可見光後,即分子獲得了能量,其價電子就會發生能級躍遷,從基態躍遷到激發單重態的各個不同振動能級,並很快以振動馳豫的方式放出小部分能量達到同一電子激發態的最低振動能級,然後以輻射形式發射光子躍遷到基態的任一振動能級上,這時發射的光子稱為熒光。熒光也可以說成余輝時間≤10^(-8)s者,即激發一停,發光立即停止。這種類型的發光基本不受溫度影響。
如果受激發分子的電子在激發態發生自旋反轉,當它所處單重態的較低振動能級與激發三重態的較高能級重疊時,就會發生系間竄躍,到達激發激發三重態,經過振動馳豫達到最低振動能級,然後以輻射形式發射光子躍遷到基態的任一振動能級上,這時發射的光子稱為磷光。當然,磷光也可以說成余輝時間≥10^(-8)s者,即激發停止後,發光還要持續一段時間。根據余輝的長短,磷光又可以分為短期磷光(余輝時間≤10^(-4)s)和長期磷光(余輝時間≥10^(-4)s)。磷光的衰減強烈的受溫度影響。
機制
電子依照泡利不相容原理排布在分子軌道上,當分子吸收入射光的能量後,其中的電子從基態S0(通常為自旋單重態)躍遷至具有相同自旋多重度的激發態。處於激發態的電子可以通過各種不同的途徑釋放其能量回到基態。比如電子可以從經由非常快的(短於10 秒)內轉換過程無輻射躍遷至能量稍低並具有相同自旋多重度的激發態,然後從經由系間跨越過程無輻射躍遷至能量較低且具有不同自旋多重度的激發態(通常為自旋三重態),再經由內轉換過程無輻射躍遷至激發態,然後以發光的方式釋放出能量而回到基態S0。由於激發態和基態S0具有不同的自旋多重度,雖然這一躍遷過程在熱力學上有利,可是它是被躍遷選擇規則禁戒的,從而需要很長的時間(從10 秒到數分鍾乃至數小時不等)來完成這個過程;當停止入射光後,物質中還有相當數量的電子繼續保持在亞穩態上並持續發光直到所有的電子回到基態。
磷光的歷史
人類認識磷光已很久,在古代,磷光被籠罩上了一層神秘的色彩(如嚴寒乾燥又晴朗無風的冬夜,在墳堆間偶然漂浮的小亮點,被人們認為是鬼火)。有的寶石在暗處會發光,如1603年,鮑絡納(Bologna)的一個鞋匠發現當地一種石頭(含硫酸鋇)經陽光照射被移到暗處後,會繼續發光。當時關於磷光的記載中描述:鮑絡納石經陽光照射,須孕育一段時間後才產生光。經過幾個世紀後,人們才弄清楚這一現象的發光原理與發光過程。1845年,Herschel報道硫酸奎寧溶液經日光照射後發射出強烈的光
磷光現象
當去掉光源後,葉綠素溶液還能繼續輻射出極微弱的紅光,它是由三線態回到基態時所產生的光,這種發光現象稱為磷光現象。
人或動物的屍體在腐爛的過程中,磷就會以聯磷或磷化氫氣體形式鑽過土壤,鑽出地面。磷在空氣中緩慢氧化,當表面聚集熱量達40攝氏度時,引起自燃,部分反應能量以光能的形式放出,這就是磷在暗處能發光的原因,叫“磷光現象”。
❸ 世界上最硬的石頭排行榜
一般用的是莫氏硬度來衡量寶石硬度,硬度從1到10分別是:滑(滑石),石(石膏),方(方解石),螢(螢石),磷(磷灰石),正(正長石),石(石英),黃(黃玉),剛(剛玉),金(金剛石)。
依照摩氏硬度標准(Mohshardnessscale)共分10級,鑽石(金剛石)為最高級第10級;如小刀其硬度約為5.5、銅幣約為3.5至4、指甲約為2至3、玻璃硬度為6。
由於硬度最高,金剛石的切削和加工必須使用鑽石粉或激光(比如532nm或者1064nm波長激光)來進行。金剛石的密度為3.52g/cm,折射率為2.417(在500納米光波下),色散率為0.044。
各種岩石的用途
一、用於建材
變質岩中的大理岩的岩面質感細致,常用來作為壁面或地板。由於大理岩是由石灰岩變質而成,主要成分為碳酸鈣,因此也是製造水泥的原料。
台灣最常見的石灰岩是由珊瑚形成的,通稱為珊瑚礁石灰岩。在澎湖,珊瑚礁石俗稱石,居民用以作為圍牆建材,以遮蔽強烈的東北季風,保護農作物。
二、作為珍貴寶石
礦物若具有堅硬、稀有、耐久、透明且顏色美麗的特點,即常被用來作為裝飾品,一般稱為寶石,如金剛石、水晶等。
❹ 鑽石最早發現哪個國家
印度是世界上最早發現並利用鑽石的國家 現代科學技術 、手段為探索鑽石的形成提供了新思路和方法。鑽石是世界上最堅硬的、成份最簡單的寶石,它是由碳元素組成的、具立方結構的天然晶體。其成份與我們常見的煤、鉛筆芯及糖的成份基本相同,碳元素在較高的溫度、壓力下,結晶形成石墨(黑色),而在高溫、極高氣壓及還原環境(通常來說就是一種缺氧的環境)中則結晶為珍貴的鑽石(白色)。為了便於理解鑽石的起源,先看一看含有鑽石的原岩。
自從鑽石在印度被發現以來,我們不斷聽到人們在河邊、河灘上撿到鑽石的故事,這是由於位於河流上游某處含有鑽石的原岩,被風化、破碎後,鑽石隨水流被帶到下游地帶,比重大的鑽石被埋在沙礫中。鑽石的原岩是什麼?1870年人們在南非的一個農場的黃土中挖出了鑽石,此後鑽石的開掘由河床轉移到黃土中,黃土下面就是堅硬的深藍色岩石,它就是鑽石原岩——金伯利岩(kimberlite)。什麼是金伯利岩?金伯利岩是一種形成於地球深部、含有大量碳酸氣等揮發性成份的偏鹼性超基性火山岩,這種岩石中常常含有來自地球深部的橄欖岩、榴輝岩碎片,主要礦物成份包括橄欖石、金雲母、碳酸鹽、輝石、石榴石等。研究表明,金伯利岩漿形成於地球深部150公里以下。由於這種岩石首先在南非金伯利被發現,故以該地名來命名。
另一種含有鑽石的原岩稱鉀鎂煌斑岩(lamproite),它是一種過鹼性鎂質火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含輝石、橄欖石等礦物,典型產地為澳大利亞西部阿蓋爾(Argyle)。
科學家們經過對來自世界不同礦山鑽石及其中原生包裹體礦物的研究發現,鑽石的形成條件一般為壓力在4.5-6.0Gpa(相當於150-200km的深度),溫度為1100-1500攝氏度。雖然理論上說,鑽石可形成於地球歷史的各個時期/階段,而目前所開採的礦山中,大部分鑽石主要形成於33億年前以及12-17億年這兩個時期。如南非的一些鑽石年齡為45億左右,表明這些鑽石在地球誕生後不久便已開始在地球深部結晶,鑽石是世界上最古老的寶石。鑽石的形成需要一個漫長的歷史過程,這從鑽石主要出產於地球上古老的穩定大陸地區可以證實。另外,地外星體對地球的撞擊,產生瞬間的高溫、高壓,也可形成鑽石,如1988年前蘇聯科學院報道在隕石中發現了鑽石,但這種作用形成的鑽石並無經濟價值。
稀少的鑽石主要出現於兩類岩石中,一類是橄欖岩類,一類是榴輝岩類,但僅前者具有經濟意義。含鑽石的橄欖岩,目前為止發現有兩種類型:金伯利岩(kimberlite)(名字源於南非得一地名——金伯利)和鉀鎂煌斑岩(lamproite),這兩中岩石均是由火山爆發作用產生的,形成於地球深處的岩石由火山活動被帶到地表或地球淺部,這種岩漿多以岩管狀產出,因此俗稱「管礦」(即原生礦)。含鑽石的金伯利岩或鉀鎂煌斑岩出露在地表,經過風吹雨打等地球外營力作用而風化、破碎,在水流沖刷下,破碎的原岩連同鑽是被帶到河床,甚至海岸地帶乘積下來,形成沖積砂礦床(或次生礦床)。
❺ 鑽石是世界上最硬的東西嗎
學校里的老師可能曾經告訴你,鑽石是世界上最硬的東西。2009年開始這條知識就徹底作廢了,因為出現了2種硬度超越鑽石的東西:纖鋅礦型氮化硼和藍絲黛爾石(也叫六方金剛石、六方碳)。這兩種物質的壓入硬度(一種通過造成壓痕而測得的硬度)分別比鑽石高18%和58%。
不過,這兩種物質非常罕見,而且不太穩定。但是在2013年,另一種超硬材料橫空出世,它就是超硬納米孿晶立方氮化硼。在微觀上看,這種材料就像洋蔥一樣一層包著一層。
以後女孩子們可能不會要鑽石戒指,而是要超硬納米孿晶立方氮化硼戒指當禮物了。
❻ 世界上最硬的石頭
鑽石,也叫金剛石,俗稱「金剛鑽」。化學式為c,與石墨同屬於碳的單質。是一種具有超硬、耐磨、熱敏、傳熱導、半導體及透遠等優異的物理性能,素有「硬度之王」和寶石之王的美稱,金剛石的結晶體的角度是54度44分8秒。習慣上人們常將加工過的稱為鑽石,而未加工過的稱為金剛石。在我國,金剛石之名最早見於佛家經書中。鑽石是自然界中最硬物質,最佳顏色為無色,但也有特殊色,如藍色、紫色、金黃色等。這些顏色的鑽石稀有,是鑽石中的珍品。印度是歷史上最著名的金剛石出產國,現在世界上許多著名的鑽石如「光明之山」,「攝政王」,「奧爾洛夫」均出自印度。金剛石的產量十分稀少,通常成品鑽是采礦量的十億分之一,因而價格十分昂貴。經過琢磨後的鑽石一般有圓形、長方形、方形、橢圓形、心形、梨形、欖尖形等。世界上最重的鑽石是1905年產於南非的「庫里南」,重3106.3克拉,已被分磨成9粒小鑽,其中一粒被稱為「非洲之星」的庫里南1號的鑽石重量仍佔世界名鑽首位。
用途1:當人服食下金剛石粉末後,金剛石粉末會粘在胃壁上,在長期的摩擦中,會讓人得胃潰瘍,不及時治療會死於胃出血,是種難以讓人提防的慢性毒劑。
用途2:地質鑽頭和石油鑽頭金剛石 拉絲模用金剛石 磨料用金剛石 修整器用金剛石
玻璃刀用金剛石 硬度計壓頭用金剛石 工藝品用金剛石
晶體結構:
晶胞為面心立方結構,每個晶胞含有2組8個C原子。
鑒別鑽石的簡單方法
在社會對珠寶鑽石需求增加的情況下,人造鑽石和其它冒充鑽石不斷充擴市場,甚至有些珠寶經營者也分不清楚。下面介紹幾種簡單鑒別鑽石真偽的方法。
1、鑽石的單折光性
鑽石的單折光性,是由於鑽石的本質特性決定的。而其它天然寶石或人造寶石大都是雙折光性的。冒充的鑽石在10倍放大鏡觀察下,從正面稍斜的角度看,很容易看出稜角線出現重疊影像,並同時呈現出兩個底光。雙折射率差別小的如鋯石等,也可看出底光重疊的影像。
2、鑽石的吸附性
鑽石對油脂及污垢有一定的親和力,即油污很容易被鑽石吸附。因此,用手指撫摸鑽石會感到膠粘性,手指似乎有粘糊的感覺。這是任何寶石所沒有的。這種方法需要加以訓練方能掌握其中微妙的區別。
3、一線直落的特徵
鑽石表面拋光很光滑。用一支鋼筆蘸上墨水在鑽石上劃過,若是真鑽石,表面留下的是一條光滑連續的線條,特徵是一線直落。仿冒品留下的是一個個小圓點組成的線條。用此法觀察應藉助放大鏡。
4、特有的金剛光澤
大致在100度的白熾燈光下,切磨很好的鑽石與仿冒品相互比較,很容易看出哪個具有金剛光澤。此方法不宜在過暗或過強的燈光下是進行。
高硬度人造金剛石
美國通用電器公司的研究和開發中心合成了單位體積內原子密度超過現有任何固體物抽的人造金剛石,其硬度超過了天然金剛石,堪稱世界上最硬的材料。與天然金剛石含有百分之九十九的碳13同位素。據科學家觀察,隨著碳13同位素密集程度的增加,原子間的距離會略微縮小,促使人造金剛石的硬度超過原子排列略顯鬆散的天然金剛石。在合成人造金剛石的過程中,科學家們首先通過化學蒸發過程將富含碳13同位素的甲烷氣體中的碳元素沉澱成金剛石小碎塊,然後再使用非常高的壓力把這些小碎塊分解,並再結晶成重量最高達3克拉的塊狀金剛石。
金剛石常呈黃、褐、藍、綠和粉紅等色,但以無色的為特佳。世界上重量超過620克拉(合124克)的特大寶石級金剛石共發現10粒,其中最大的名庫里南(Cullinan),重3106克拉(合621.35克),大小5×6.5×10厘米,1905年發現於南非的普雷米爾岩管。中國常林鑽石,重158.786克拉,1977年發現於山東臨沭縣,列為世界名鑽。世界金剛石主要產地有澳大利亞、扎伊爾、波札那、前蘇聯、南非、巴西、納米比亞、迦納、中非、獅子山和中國等。
在摩氏硬度計中它是第十類。
附:我國產出的巨粒和大粒金剛石
1971年以來的二十年中,在我國陸續發現了幾顆50克拉以上和100克拉以上的金剛石,按發現時間的先後排列如下:
[1]1971年9月25日,在江蘇省宿遷公路旁發現一顆重52.71克拉的金剛石。
[2]1977年12月21日, 在山東省臨沭縣常林大隊,女社員魏振芳發現1顆重158.786克拉的優質巨鑽,全透明,色淡黃,可稱金剛石的「中國之最」。被命名為「常林鑽石」
[3]1981年8月15日,在山東郯城陳埠發現一顆124.27克拉的巨粒金剛石。被命名為「陳埠一號」。
[4]1982年9月,在山東郯城陳埠發現一顆96.94克拉的金剛石。
[5]1983年5月,在山東郯城陳埠發現一顆92.86克拉的金剛石。
[6]1983年11月14日,在山東蒙陰發現一顆119.01克拉的巨粒金剛石,被命名為「蒙山一號」。
金剛石和石墨區別
石墨和金剛石都屬於碳單質,他們的化學性質完全相同。但金剛石和石墨不是同種物質,它們是由相同元素構成的同素異型體.
二者的化學式都是c
石墨原子間構成正六邊形是平面結構,呈片狀。
金剛石原子間是立體的正四面體結構,呈金字塔形結構.
❼ 波札那再現超1000克拉巨鑽,鑽石原石有哪些作用
鑽石是一種重要的礦產,俗稱金剛石。這是一種由碳元素構成的礦物,這種物質形成的條件非常嚴格需要高溫高壓的環境才能形成。這種物質是目前地球上發現的最堅硬的天然物質。甚至這種物質在隕石中也是有發現的。而且鑽石在打磨以後非常的漂亮,自從發現這種礦石以後就被我們當成奢侈的裝飾品來使用,在後來形成的鑽石文化裡面鑽石象徵著純潔的愛情,現在只要結婚都得去買鑽戒,而且鑽石原石在很多工業領域也是有應用的,下面我就來給你說一說具體的。
3.鑽石在工業用途非常廣泛。
首先最常見的應用方面就是玻璃刀的刀頭,鑽石是目前發現的最堅硬的物質可以輕松劃開玻璃。並且算鑽石一種非常理想的光學材料,可以製作高精密的儀器和透鏡之類的東西。不過由於人造鑽石純度更高,所以工業方面人造鑽石正在逐步取代鑽石原石。