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2023
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05
金刚石的光学性质
来源：
网络
金刚石的透光率高，折射率高，对其进行研磨成细小颗粒，能反射出更多的光，使其看起来更加明亮;高色散度也会让金刚石产生“光彩”，其原因是白光被金刚石具体分散为单色光。金刚石的色散值是天然宝石中较大的。理论分析表明，纯净的金刚石应该是无色的。它能穿透包括红外线和紫外线在内的多种波长的光线。这是由于在将金刚石晶体中的电子从基态激发到第一激发态，这比可见光的能量(1.77-3.10电子伏特)要高得多。
颜色
颜色纯净的金刚石无色透明，但比较少见。多数金刚石晶体呈不同颜色，常见的是黄色、浅黄色、绿色、浅绿色、棕色和浅棕色，其次是橙色、黑色等。红色、蓝色的金刚石比较少见。
光泽
根据金刚石光泽的强弱，可以划分为强、中、弱三种。
透光率、折射率
金刚石的透光率高，折射率高，对其进行研磨成细小颗粒，能反射出更多的光，使其看起来更加明亮;高色散度也会让金刚石产生“光彩”，其原因是白光被金刚石具体分散为单色光。金刚石的色散值是天然宝石中较大的。理论分析表明，纯净的金刚石应该是无色的。它能穿透包括红外线和紫外线在内的多种波长的光线。这是由于在将金刚石晶体中的电子从基态激发到第一激发态，这比可见光的能量(1.77-3.10电子伏特)要高得多。
透明度
透明度是衡量金刚石质量的重要指标之一。纯净金刚石透明如水，随着金刚石晶体所含微量元素和杂质元素不同，金刚石透明度分为透明、半透明、不透明三种。
电、磁、热性质
电性
一般来说，金刚石是电的不良导体。金刚石的电学特性以可掺杂性为主，经适当的掺杂，可以获得具有半导体材料特性的金刚石。与半导体材料硅和锗相比，金刚石的电化学性能及Johnson价质数均高得多。
磁性
金刚石是一种不具有磁性的矿石。但有些钻石晶体因其包含磁铁矿、钛铁矿等磁性包裹体而产生磁性。
导热性
在常温条件下，金刚石的导热系数是目前已知的较好的。CVD金刚石的热导率在1000~2000W/m·k之间，比天然金刚石的高，比铜高出6倍，是硬质合金的13~26倍。
耐热性
金刚石的化学性质很稳定，可以在任何高温下耐受具有非氧化性的酸，但不能抵抗强碱、含氧酸盐和熔融金属。在720~800°C的纯氧条件下发生氧化，在800~1700°C的真空条件下，会形成一层薄的石墨化层，在氮气和氢气的保护作用下，即使1000℃下不发生氧化。
金刚石的光学性质