探索钻石的奥秘：从天然到人造，碳的华丽变身

钻石与石墨的化学成分与碳（C）相同，被称为“同素异形体”。从这个名字上我们就可以知道，它们具有相同的“品质”，但“形状”或“性质”却不同，有着巨大的差异。钻石是目前最坚硬的物质，而石墨则是最柔软的物质之一。

石墨与金刚石的硬度相差如此之大，但人们还是希望通过人工合成获得金刚石，因为石墨（碳）在自然界中储量丰富，但要使石墨中的碳排列成金刚石那样，却不是那么容易。在5万至6万大气压（（5-6）×）和1000至2000摄氏度的温度下，用金属铁、钴、镍等作催化剂，可将石墨转化为金刚石粉末。

世界上有十​​几个国家（包括我国）都合成了金刚石。但由于颗粒非常细小，这种金刚石的主要用途是作为磨料，用于切削和地质、石油钻探的钻头。目前，世界上80%的金刚石消费主要用于工业，其产量远远超过天然金刚石的产量。

最早合成的金刚石颗粒呈黑色，大小为0.5mm，重约0.1克拉（用于宝石的金刚石一般不小于0.1克拉）。美国、日本等国已生产出6.1克拉以上的金刚石。中国合成金刚石企业黄河旋风公司实验室生产的大金刚石颗粒金刚石石墨，大小可达8mm，说明我国在该领域的研究处于前列。我们说金刚石从石墨中“飞”出来了，不久的将来，宝石级的合成金刚石也将供应市场。