晶莹透明、硬度第一的金刚石，特别惹人喜爱。如经工匠琢磨成钻石，更是世间奇珍异宝，人类虽然在五千年前就从自然界获取了金刚石，但一直不知道它是由什么元素构成的。直到1704年，英国科学家牛顿才证明了金刚石具有可燃性。以后又经法国科学家拉瓦锡（1792年）、英国科学家腾南脱（1797年），用实验证明了金刚石和石墨是碳的同素异形体，这才弄清楚金刚石是由纯净的碳组成的。
金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。它们可以是透明的，人造金刚石刀片，也可以是半透明或不透明。许多金刚石带些黄色，这主要是由于金刚石中含有杂质。 金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，人造金刚石采购，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。金伯利岩等是它们的母岩，人造金刚石，其他地方的金刚石都是被河流、冰川等搬运过去的。金刚石一般为粒状。如果将金刚石加热到1000℃时，人造金刚石刀具，它会缓慢地变成石墨。
从热力学观点出发，决定石墨等非金刚石结构的碳质原料能否转变成金刚石人造金刚石产品的相变条件是后者的自由能必须小于前者。这种相变过程是在高压、高温或者还有其他组分参与的条件下进行的。一定的压力、温度和组元浓度等可以使系统的内能发生变化，从而使价电子可处能级的统计权重发生相应的变化。
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