“孿生礦物質(zhì)兄弟”，石墨與金剛石的關(guān)聯(lián)

    物以稀為貴，正因?yàn)榭勺觥般@石“用的天然金剛石很罕見(jiàn)，人們就想“人造“金剛石來(lái)代替它，這就自然地想到了金剛石的“孿生“兄弟--石墨了。

    首先我們先來(lái)看看兩者的主要化學(xué)成分，金剛石和石墨的化學(xué)成分都是碳(C)，稱(chēng)“同素異形體”。從這種稱(chēng)呼可以知道它們具有相同的“質(zhì)”，但“形”或“性”卻不同，且有天壤之別，金剛石是目前最硬的物質(zhì)，而石墨卻是最軟的物質(zhì)之一。

    雖然石墨和金剛石的硬度差別如此之大，但人們還是希望能用人工合成方法來(lái)獲取金剛石，因?yàn)樽匀唤缰惺?碳)藏量是很豐富的，因此其二者的價(jià)格也有很大差異，為了獲取更高的利潤(rùn)，人們當(dāng)然想這么做。但是要使石墨中的碳變成金剛石那樣排列的碳，不是那么容易的。石墨在5-6萬(wàn)大氣壓（（5-6）×103MPa）及攝氏1000至2000度高溫下，再用金屬鐵、鈷、鎳等做催化劑，可使石墨轉(zhuǎn)變成金剛石粉末。

    目前世界上已有十幾個(gè)國(guó)家（包括我國(guó)）均合成出了金剛石。但這種金剛石因?yàn)轭w粒很細(xì)，主要用途是做磨料，用于切削和地質(zhì)、石油的鉆井用的鉆頭。當(dāng)前，世界金剛石的消費(fèi)中，80%的人造金剛石主要是用于工業(yè)，它的產(chǎn)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)天然金剛石的產(chǎn)量。

    最初合成的金剛石顆粒呈黑色，0.5mm大小，重約0.1克拉（用于寶石的金剛石一般最小不能小于0.1克拉）。美國(guó)、日本等已制成6.1克拉多的金剛石，現(xiàn)在我國(guó)生成的大顆粒金剛石達(dá)8mm左右，代表了我國(guó)在該領(lǐng)域研究前沿。我們說(shuō)金剛石已從石墨中“飛”出，寶石級(jí)的人造金剛石也會(huì)在不久的將來(lái)供應(yīng)于市場(chǎng)。