金刚石以其卓越的特性而闻名于世，这主要归功于其强大的共价键和坚硬的晶体结构。这些特性包括
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超强硬度和刚度:钻石是已知最坚硬的天然材料，莫氏硬度为 10。这归功于其晶格结构中碳原子之间的强共价键，这也是其高硬度的原因。
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室温导热性高:金刚石在室温下具有所有材料中最高的导热性，这对于散热至关重要的应用来说至关重要。这一特性是铜的五倍，因此非常适合用于电子产品和其他高温应用。
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低热膨胀:金刚石的热膨胀系数非常低，这意味着它能在不同温度下保持良好的尺寸和形状。这一特性在精密工程和光学领域至关重要。
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辐射硬度:金刚石耐辐射损伤，因此适用于核反应堆和太空应用等高辐射环境。
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化学惰性:金刚石具有化学惰性，不会与大多数酸、碱或其他化学试剂发生反应。因此，金刚石可用于苛刻的化学环境和要求高纯度的应用领域。
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电气特性:金刚石具有很宽的电子带隙，这意味着它即使在高电压下也能传输很低的电流。金刚石还可以掺入硼元素，以获得类似金属的导电性。此外，金刚石还具有很高的载流子迁移率和优异的电绝缘体特性。
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光学特性:金刚石具有高折射率、零双折射（如无应力）和高色散的特性，这些特性使其光彩夺目、熠熠生辉、璀璨夺目。这些光学特性在宝石应用中至关重要。
根据钻石的光谱特性和对紫外线的透明度，将钻石分为 I 类和 II 类。I 类钻石对 300 纳米以下的紫外线不透明，在某些范围内有很强的吸收性，而 II 类钻石对这些波长的紫外线是透明的，被认为是近乎完美的晶体。
合成金刚石技术的发展，尤其是化学气相沉积（CVD）金刚石技术的发展，扩大了金刚石的潜在应用领域，因为与天然金刚石或 HPHT 合成金刚石相比，化学气相沉积（CVD）金刚石能够控制杂质，以更低的成本生产更大尺寸的金刚石。
总之，金刚石在机械、热、电和光学特性方面的独特组合，使其成为从宝石到高科技产业等广泛应用的材料。
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