金刚石的晶体结构是什么？

在晶体学中，金刚石结构又称为金刚石立方晶体结构（diamond cubic lattice structure），原型是金刚石。在金刚石晶体中，每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。

金刚石立方晶体结构中最小的碳环是六元环，最小的闭合碳环是十元环。闭合的十元碳环非常重要，它是构成晶胞的主要碳环，它的6个碳原子位于晶胞的6个面心，其余4个位于晶胞的内部，而另一个碳原子是晶胞的4个顶点。4个顶点的对角点就是四面体的另外4个顶点，十元环的对角线就是晶胞的棱长。

由于金刚石中的C-C键极强，所以金刚石硬度大，熔点极高；又因为所有的价电子均被限制在共价键区域，没有自由电子，所以金刚石不导电。

扩展资料：

一、工业用途

由于金刚石的硬度极高且导热性极高，用于沙纸、钻探、研磨工具之上，可以用来切削和刻划其他物质，以及大型集成电路等散热板上。

然而，自从1955年通用电气透过高温高压获得人造金刚石的技术后，科学家会利用高温高压制成金刚石微粒，而现在细小颗粒的合成钻石已经较同级天然钻石便宜。故此，天然钻石的工业价值已经完全消失，目前的主要用途已仅限于首饰与观赏。

二、观赏用途

金刚石由于折射率高，在灯光下显得闪闪生辉，称作钻石。巨型的美钻往往价值连城。当钻石带有蓝、绿或粉红色属十分罕有，而颜色深而鲜艳则价钱更高；目前最昂贵的有色钻石，要属带有浓艳红色的钻石。

钻石分为一型和二型两种，这主要是根据它是否含有N元素：一型含；二型不含。而蓝色的钻石是二B型的，是半导体。

参考资料：新华网-晶体的世界之金刚石的前生今世

金刚石晶体结构分为等轴晶系四面六面体立方体与六方晶系。

在金刚石晶体中，碳原子按四面体成键方式互相连接，组成无限的三维骨架，是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。

由于金刚石中的C-C键很强，所以所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以金刚石不仅硬度大，熔点极高，而且不导电。在工业上，金刚石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具，形状完整的还用于制造首饰等高档装饰品，其价格十分昂贵。

金刚石的化学性质

金刚石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。金刚石是无色正八面体晶体，其成分为纯碳，由碳原子以四价键链接，为已知自然存在最硬物质。金刚石硬度非常大，熔点在华氏6900度，金刚石在纯氧中燃点为720~800℃，在空气中为850~1000℃，而且不导电。