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金刚石结构的结构

发布日期:2020-06-25 12:55 作者:龙八国际pt老虎机

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  金刚石结构分为2113:等轴晶系四面六面体立方体与5261六方晶系4102钻石。

  在钻石晶体中,碳原子按四面1653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。

  由于钻石中的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,所以钻石不仅硬度大,熔点极高,而且不导电。在工业上,钻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手饰等高档装饰品,其价格十分昂贵。

  钻石的摩氏硬度为10;由于在自然界物质中硬度最高,钻石的切削和加工必须使用钻石粉来进行。钻石的密度为3.52g/立方厘米,折射率为2.417,色散率为0.044。

  金刚石还具有非磁性、不良导电性、亲油疏水性和摩擦生电性等。唯Ⅱb型金刚石具良好的半导体性能。根据金刚石的氮杂质含量和热、电、光学性质的差异,可将金刚石分为Ⅰ型和Ⅱ型两类,并进一步细分为Ⅰa、Ⅰb、Ⅱa、Ⅱb四个亚类。

  Ⅰ型金刚石,特别是Ⅰa亚型,为常见的普通金刚石,约占天然金刚石总量的98%。Ⅰ型金刚石均含有一定数量的氮,具有较好的导热性、不良导电性和较好的晶形。

  Ⅱ型金刚石极为罕见,含极少或几乎不含氮,具有良好的导热性和曲面晶体的特点。Ⅱb亚型金刚石具半导电性。由于Ⅱ型金刚石的性能优异,因此多用于空间技术和尖端工业。

  金刚石结构的2113原型是金刚石晶体5261,又称钻石。在金刚石晶体中,4102每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外16534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,所以金刚石硬度大,熔点极高;又因为所有的价电子都被限制在共价键区域,没有自由电子,所以金刚石不导电。

  金刚石结构 是一种由两个面心立方点阵沿立方晶胞的体对角线单位嵌套而成的晶体结构,属于面心立方布喇菲点阵(Bravais lattice), 立方晶系,Fd-3m (227号)空间群。如果立方晶胞的晶格常数是a, 则金刚石结构的原胞的基矢是

  每个原胞含有两个原子,在原胞中的坐标分别是 和 . 金刚石结构的每个结晶学原胞(即晶胞)含有8个原子,在晶胞中的坐标分别是


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