晶瑩美麗的金剛石是自然界中最硬的礦物，它也是一種寶石，但天然含量稀少，因此被人們尊為“寶石之王”。經(jīng)加工以后俗稱“鉆石”。在國際市場上，經(jīng)過加工后大于 1 克拉的普通鉆石，每克拉售價達數(shù)千至上萬美元;如果是優(yōu)質(zhì)鉆石，每克拉售價可達數(shù)萬美元。假如是珍貴的紅色鉆石，其成交價則高達每克拉幾十萬，甚至上百萬美元。說到這里請你注意，1 克拉僅有 1/5 克，可見，金剛石，尤其是優(yōu)質(zhì)金剛石，是極其珍貴的。
金剛石雖然如此貴重，但其中的大部分并不是被作為寶石用于人們的裝飾，目前天然金剛石的 85%，人造金剛石的 100%，都消耗在工業(yè)生產(chǎn)上。這是為什么呢?這主要是因為，金剛石有一副任何材料都無法與之匹敵的鋼筋鐵骨!
純凈的金剛石是無色透明的。不過，由于金剛石一般都含有一些雜質(zhì)，所以就有了藍、粉紅、藍白、綠、黃棕褐、灰、黑等顏色。根據(jù)金剛石的用途不同，一般把金剛石分為寶石金剛石和工業(yè)金剛石 2 種。出乎我們意料之外的是，工業(yè)上對金剛石的要求，和寶石金剛石正好相反。寶石金剛石中晶體顆粒越大，雜質(zhì)越少的越貴重，而那些顆粒小，不透明黑色的金剛石，通常被認為是最不值錢的�？墒牵褪沁@些在寶石金剛石中被看不上眼的“黑小個子”，在工業(yè)上卻被認為是最好的金剛石。這是怎么回事呢?這是因為金剛石雖然硬但卻很脆，很易破裂，晶體越大的金剛石越不結(jié)實的緣故。
金剛石最突出最重要的特性，就在于它的堅硬。經(jīng)測定，它的硬度比紅寶石高 150 倍，比水晶高 1000 倍，它是世界上最硬的材料。也正由于此，它在工業(yè)上有著十分重要的用途。
金剛石最常見的用途，就是制做用于劃玻璃的玻璃刀。不過，用金剛石做玻璃刀，用量畢竟十分有限。在生產(chǎn)中，消耗金剛石最多的部門，是機械工業(yè)和地質(zhì)鉆探。
在機器制造工廠，用車床切削金屬時，要用各種車刀。用金剛石做成的車刀，在高速切削時，具有萬夫不當之勇。一把金剛石車刀安裝在車床上切削工件，能行進 1968000 米而不卷刃;可是一把硬質(zhì)合金車刀，卻只能行進34000 米。據(jù)研究，金剛石刀具比碳氏鎢耐用 68 倍，比高速工具鋼耐用 246倍，能切削任何特硬材料。特別是切削諸如紅、藍寶石，單晶硅、光學(xué)石英等很硬的材料時，就非金剛石車刀莫屬了。金剛石真不愧為攻無不克、戰(zhàn)無不勝的“常勝將軍”!
有意思的是，金剛石還善于切削特軟而有彈性的材料，如橡膠、塑料等制品。用金剛石車刀切削塑料，比用硬質(zhì)合金車刀可提高工作效率 900 倍以上。
我們的眼睛，是無法看到地底下的情況的。地質(zhì)人員根據(jù)地表的實際觀察，理論的研究，從而推斷地下某一地方可能有礦。可是為了驗證推斷是否正確，就需要將地底下的巖石或礦石取出來看一看。怎么取呢，這就需要鉆探。鉆探就要用鉆探機，在鉆探機的鉆頭上，常常鑲著許多金剛石。鉆探機上安了金剛石鉆頭，那真是如虎添翼，它能毫不費勁地攻破頑石，鑿穿地層，帶著人們的希望向地下寶藏進軍。用金剛石鉆頭鉆探，遠比用硬質(zhì)合金鋼鉆頭鉆進速度快，而成本低。
細粒金剛石是極好的磨料。用金剛石粉琢磨寶石金剛石幾乎是唯一的方法。用金剛石碎屑制成的砂輪，可用于各種儀器的精密加工。
堅硬無比的金剛石還有一個用途，就是做拉絲模。金剛石拉絲模用來抽拉高質(zhì)量的細金屬絲，可以細到 0.01 毫米。用它抽出的金屬絲不僅粗細均勻，而且表面光潔。
在一些精密儀器中，用金剛石作耐磨的軸承、豎軸和樞軸等，也是利用金剛石的一個方面。
金剛石還是一種半導(dǎo)體和很好的熱傳導(dǎo)體，在電子工業(yè)和空間技術(shù)領(lǐng)域里，都非常有用。正因為金剛石有著上述重要的用途，因而，金剛石極受人們的青睞，被列為特殊的戰(zhàn)略物質(zhì)。
迄今為止，人們開采金剛石，只能從埋藏有金剛石的原生礦床和次生砂礦礦床中獲得。次生砂礦床，是含有金剛石的巖石被風(fēng)化后，流水把巖石碎屑向別處搬運過程中，把金剛石攜帶到水流平穩(wěn)的地方沉積下來形成的。也就是說，發(fā)現(xiàn)次生砂礦床，從邏輯上就可以推斷在其附近或周圍地區(qū)一定埋藏有金剛石的原生礦床。那么，原生礦埋藏在什么地方呢?經(jīng)過多年的探索與研究，我們已經(jīng)知道，原生的金剛石只存在于一種稀少而又特殊的“金伯利巖”體中。也就是說，要問金剛石哪里找，只能到金伯利巖體中。
金伯利巖體的形成與火山活動密切相關(guān)。我們知道，地球在漫長的形成過程中，地殼中產(chǎn)生了無數(shù)大大小小的斷裂帶，這些地球身上留下的創(chuàng)傷，是地殼的薄弱地帶。地下深處灼熱的巖漿在強大的內(nèi)壓力作用下，常常會沿著這些斷裂帶侵入地殼或噴出地表。巖漿在向上運動過程中，由于出路(火山口)常常被堵死，上升的巖漿在極其巨大的壓力下逐漸冷卻凝結(jié)。其中含有少量純碳，在高溫高壓下便結(jié)晶為金剛石。由于這種含金剛石的巖石，首先是在南非金伯利城附近的火山巖管中發(fā)現(xiàn)的，所以就被稱做金伯利巖。這種巖石大多是在距今 0.7～1.4 億年前形成的，因而這一時期是金剛石形成的最重要時期。
巖管中的金伯利巖在漫長的地質(zhì)年代中，受到風(fēng)化破壞，變成一種藍色的泥土，金剛石由于又硬又穩(wěn)定，便毫無變化地藏在了這些泥土中，隨后隨著流水運動到低處沉積下來，便形成我們前面所講的含金剛石的次生砂礦床。
大約在 2500 年前，金剛石首先在印度被發(fā)現(xiàn)。但在我國發(fā)現(xiàn)的較晚，相傳在明朝時，在我國湖北長江流域曾發(fā)現(xiàn)了金剛石，清朝時，在山東沂蒙山區(qū)也曾發(fā)現(xiàn)有金剛石;而有計劃地開展金剛石的地質(zhì)找礦工作，卻是新中國成立之后的事情了。本世紀 50 年代，在沅江流域首次找到具有經(jīng)濟價值的金剛石砂礦床;60 年代在沂蒙山區(qū)發(fā)現(xiàn)原生礦床;70 年代，在該地又發(fā)現(xiàn)了規(guī)模較大、品位較高，具有重大經(jīng)濟價值的原生礦床;進入 80 年代，我國又在遼寧南部發(fā)現(xiàn)了 3 個金伯利巖帶，上百個巖體。此外，在貴州和內(nèi)蒙古也發(fā)現(xiàn)了極富遠景的金伯利巖體和金剛石礦床。從而使我國的金剛石探明儲量，躍居世界第六位。并于 1977 年 12 月和 1981 年 8 月在山東的沂蒙山區(qū)，相繼發(fā)現(xiàn)了常林鉆石(重 158.786 克拉)、陳埠 1 號(重 124.27 克拉)等多顆寶石級大鉆石。
目前，我國的金剛石主要產(chǎn)自山東、湖南、遼寧等省。其中，山東沂蒙山區(qū)天然金剛石的探明儲量占全國一半多，山東省金剛石產(chǎn)量占全國產(chǎn)量的4/5 以上，是我國最重要的天然金剛石產(chǎn)區(qū)。
隨著生產(chǎn)的發(fā)展，工業(yè)上金剛石的需要量急劇增加，天然金剛石越來越供不應(yīng)求。于是，人們根據(jù)金剛石是碳在高溫高壓下形成的原理，紛紛研究人造金剛石。1953 年，瑞典的 ASEA 公司第一次合成人造金剛石成功，不久之后，各國相繼研究了不同的生產(chǎn)方法，并投入了工業(yè)生產(chǎn)。我國在 60 年代之后也逐漸大規(guī)模生產(chǎn)人造金剛石。
人工合成金剛石，主要是將石墨放在觸媒中，加高溫和高壓，石墨即轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸５@樣生產(chǎn)的金剛石顆粒小、成本高、技術(shù)難度大，而且生產(chǎn)的多為工業(yè)金剛石。1989 年，鄭州磨具磨削研究所青年工程師鄭周經(jīng)過刻苦研究，認真探索，在常壓大氣開放條件下，用火焰法合成了金剛石和有特殊用途的金剛石薄膜，把我國人工合成金剛石的研究和生產(chǎn)推上了一個新高度。使我國成為繼日、美之后掌握這項先進技術(shù)的國家。
總之，我國不僅是世界上金剛石儲量比較豐富的國家，也是世界上人造金剛石合成技術(shù)水平最高的國家之一。
地理網(wǎng)有全面的地理知識，歡迎大家繼續(xù)閱讀學(xué)習(xí)。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/chuzhong/974066.html
相關(guān)閱讀：《羅馬假日》羅馬美食：披薩、冰激凌和咖啡