钻石是如何形成的？

原生金刚石在地下深处(130-180 km)高温(900-1300℃)、高压(45-60) × 108 Pa下结晶。它们赋存于金伯利岩或榴辉岩中，形成时代相当长。南非金伯利矿，橄榄岩钻石形成于约33亿年前，几乎与地球同龄；澳大利亚的阿盖尔矿、博茨瓦纳的奥拉布矿和榴辉岩型钻石的年龄分别为654.38±0.58亿年和9.9亿年。隐藏在如此大的地下深度上亿年的钻石晶体将不得不帮助火山爆发，熔岩流将含有钻石的岩浆带到地球近地表，或者迁移到河沙中很长一段时间。前者形成原生管状矿石，后者形成冲积矿石。这些矿体经过艰苦开采，需要经过多重处理才能从中得到奇特的原石。只有20%左右的毛坯钻石可以作为珠宝首饰的钻石毛坯，大部分只能用于切割、打磨、抛光等工业用途。粗略估计，至少要开采加工250吨矿石才能得到1ct重的钻石，回收率相当低。如果要从成品钻石中挑选漂亮的钻石，两者之间的比例更是悬殊。

据知，世界上只有30多个国家和地区出产钻石，而且分布极不均匀，主要集中在澳大利亚和非洲，其次是亚洲和南美洲。其中，澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、前苏联和南非是全球五大钻石生产国，占全球毛坯钻石供应量的80%以上。

虽然中国的钻矿开发历史悠久，但清代山东桃源、常德、郯城等地已发现钻石。20世纪中叶，湖南也发现了金刚石砂矿。然而，原生金刚石矿床仅在20世纪60年代和70年代在辽宁瓦房店、山东蒙阴和贵州东部发现。

稀有的东西是昂贵的。放眼当今世界，钻石分布少，产量低。再加上开采的难度，天然钻石就更加珍贵了。一颗钻石，从在地壳岩浆中孕育，到戴在手上，走遍万里，经过数百人之手。开采加工难度大，复杂，制作精美饰品是一种艺术创造。最后，它在你学会并戴上之后，再一次在世人面前炫耀。因此，这是多么奇怪的命运啊！

人造金刚石

钻石是珠宝中的贵族，通过钻石加工打磨而成。明亮通透，散发出一种冷艳高贵的光彩，颇有“出淤泥而不染”的气质。天然钻石的形成和发现极其困难。它是在地球深部高温高压的特殊条件下，碳经过亿万年的“苦修”形成的。由于地壳运动，它们从地球深部来到地表，隐藏在金伯利岩中，从而被人类发现并开采。

钻石不仅可以加工成价值连城的首饰，在工业上也大有可为。硬度高，耐磨性好，可广泛用于切削、磨削和钻孔。由于其高导热率和良好的电绝缘性，可用作半导体器件的散热板；具有优异的透光性和耐腐蚀性，在电子行业也有广泛的应用。在18年底，人们发现昂贵的钻石原来是碳的同素异形体。从此，人造金刚石的制备成了许多科学家的荣耀和梦想。

一个世纪后，碳的另一种简单形式石墨被发现，人们试图模拟自然过程，在超高温高压的环境下将石墨转化为金刚石。为了缩短反应时间，需要2 000℃和55 000大气压的特殊条件。

1955年，美国通用电气公司专门制造了高温高压静电设备，获得了世界上第一批小型工业人造金刚石晶体，开创了工业规模生产人造金刚石磨料的先河。现在他们的年产量大约是20吨。很快，杜邦发明了爆炸法，利用瞬间爆炸产生的高压和快速升温，也获得了大小为几毫米的人造钻石。

金刚石薄膜的性能略逊于金刚石颗粒，密度和硬度更低。即便如此，其耐磨性也是数一数二的，一层仅5微米厚的膜的寿命比硬质合金钢长10倍以上。我们知道，唱片的唱针要在微小的接触面上承受巨大的压力，同时要求极长的耐磨寿命。只要在针尖上沉积一层金刚石膜，就能轻松上阵。如果将金刚石膜用作塑料和玻璃外面的耐磨涂层，可以大大扩展其应用范围，开发出性能和经济优越的产品。

更重要的是，薄膜的出现使得金石学的应用突破了只能作为切割工具的壁垒，使其优异的热、电、声、光性能得以充分发挥。目前，金刚石薄膜已经应用于半导体电子器件、光学和声学器件、压力加工和切削工具等。，而且它们的发展速度惊人，在高科技领域更具吸引力。

未来，随着技术的进步，人造金刚石将成为一种普通材料。