金刚石①——前生·今世·未来（一）

李 翰，郭琪磊

（深圳市永存金刚石工具有限公司，广东 深圳518104）

1 天然金刚石概述

天然金刚石晶体由于晶莹剔透、色彩斑斓，很早就得到了人类的珍爱、向往和遐想。从而也开始了在自然界对它广泛的寻找以及对它本质探究的漫长之路。直到17世纪才揭开它神秘的真实面纱——碳的同素异形体，并于20世纪50年代人工制造出来了。从而结束了金刚石是一种“矿物”的历史，也使金刚石同时成为一种可以再生的“物质”。金刚石这种物质，从此翻开了新的一页，出现了两大分支，开始有了天然金刚石和人造金刚之分的两大类。图1为天然金刚石切割打磨抛光前后的形态。

天然金刚石晶体，由于光怪陆离、美丽夺目，硬度极大，从远古就引起了人们极大的注目，当时主要用来做装饰品。由于它具有比热低、导热性好、机械强度大、硬度高、抗腐蚀性能好以及半导体性能和高温稳定性能的特点，在工业上获得了重大的应用价值，特别是从20世纪50年代人工合成出金刚石以来，产量急剧上升，质量稳步提高，品种不断扩大，有力地加速了世界工业发展的进程。

天然金刚石作为装饰品，在古代主要镶在鼻烟壶、香粉盒、扇子，以及其它饰物上面。那些大颗粒金刚石除了做历史纪念品和美丽的装饰品以外，在科学方面，它对研究和阐明这个稀有的天然形成物质的生成条件也是很重要的。

图1 天然金刚石切割、打磨、抛光前后的形态Fig.1 Natural diamond before and after cutting，grinding and polishing

世界上最流行的饰物金刚石磨面形状有两种——钻石磨面和蔷薇磨面。这些形状，能使进入其中的光线大部分不直接穿过，而受晶面反射折回。经这样琢磨的金刚石在光的照耀之下，才能闪闪发光，也就是说不断地反射光线。如果我们不停地旋转金刚石，就会得到许多变幻无穷的、美丽夺目的、闪耀的反射光。这是因为白光经金刚石折射后，分解为构成它的七种光：红光、橙光、黄光、绿光、青光、蓝光和紫光。因此，旋转金刚石时，我们就可以看到由金刚石中发出来的五颜六色的光束。

目前世界上采掘和收藏下来的数十颗天然大金刚石见表1。

表1 目前搜索到的世界上数十颗天然大金刚石Table 1 Dozens of natural diamonds recorded in the world at present

续表1

图2 镶嵌在英国女王权杖上的“非洲之星”Fig.2 "star of Africa"on the mace of British queen

图3 镶嵌在英国女王的王冠上的“非洲之星”Fig.3 "star of Africa"on the crown of British queen

图4 2009年发现的507克拉钻石Fig.4 The 507carat diamond found in 2009

图1图5 库里南钻矿发现的232克拉钻石Fig.5 The 232carat diamond found in Cullinan diamond mine

金刚石这种极其稀有的矿物，研究者们根据古老的神话推测，大概在公元前三千年就在印度发现了。不过，在公元前5世纪以前它才为古希腊人所得知。目前在大不列颠博物馆里还收藏着一尊希腊的青铜小雕像，它的眼睛是用两颗未经加工的金刚石制成的，这尊雕像就是当时的产品。我们可以认为金刚石是由印度传入希腊的。

当时，金刚石的奇妙性质成了幻想童话和迷信臆说的丰富源泉。

公元前4世纪，一个关于航海家辛八德的童话是这种贵重矿物产地的古老神话之一。在这个童话里描写了一个神秘的峡谷，在峽谷里布满了金刚石。峡谷异常深，云集的蛇群把一切通往峡谷的道路全部堵塞了。但是，受宝物强烈吸引的人，终于想出了取宝的妙法。他们从周围的山上向峡谷抛掷肉块，把金刚石粘上，而爱食肉的老鹰，却把肉块衔到它的窝巢里。这些机智的探宝人就从鹰巢里得到了宝石。

这些童话中是可以找到一些实际材料来佐证的，比如鸟受金刚石光泽的引诱而喜欢衔吞它一事。例如，上世纪在南非的金刚石矿区，甚至有人认为，驯养家禽和驼鸟是有益的。因为这些禽鸟在废矿堆中翻寻食物时，遇到金刚石，就会把它吞下。那时曾发生过一桩这样的事，在金刚石仓库打死了一只鸽子，在这只鸽子的嗉囊里曾发现有43颗金刚石，共重5.5克拉。而更有趣的是一只“会生金刚石”的普通乌拉尔母鸡也曾轰动过19世纪的下半叶。当时，甚至在报纸上刊登了它的照片。所以童话中关于老鹰衔金刚石的一节，是有一部分真实性的。金刚石能黏附在肉类的脂肪上，这也是正确的。神话的本身也确切地影射了在遥远的东方国家有宝石，但这种宝石是罕见的，而且寻找是极其困难的，艰辛的。

在古代，人们就深知金刚石的硬度。“金刚石”一词的含义，本身就说明了这一点，它来自阿拉伯词“al－mas”（“最硬的”）或希腊字“aδaμas”，意思是“不可克制的”、“不可战胜的”、“不可摧毁的”。

古印度人，把金刚石也像人一样分成四个种姓：“婆罗门”、“刹帝利”、“吠舍”、“首陀罗”。按古印度这种对金刚石的分法，白色晶体叫“婆罗门”；略带红色的叫“刹帝利”；浅绿色的叫“吠舍”；灰色的叫“首陀罗”。其中的每一种都是献给一个特殊神灵的。但是，金刚石的种姓也有符合实际的一方面，因为材质不同价位是不一样的。“婆罗门”价位最高，“首陀罗”的价值为“婆罗门”的1／4；“吠舍”是它价值的1／2；“刹帝利”是它价值的3／4。印度人将金刚石这样分类，引起我们注意的这是将金刚石按照晶体颜色来分类的一种初步尝试。

罗马自然科学家普林尼·斯大尔西在他的《自然历史》一书中极其详细地描述了金刚石。但是，其中也是把许多实际材料和一些曲解与捏造混淆在一起。普林尼关于金刚石的第一句话，就强调指出了这种矿物的稀有性和难得性：“金刚石不仅在各种宝石当中，就是在人类所有物品中，也是最为贵重的，在很长时间内，仅为极少数国王所得知。”金刚石的硬度是“不可言喻的”，“当金刚石碰击铁砧时，铁向两旁飞起，铁砧便裂开”。这位罗马自然科学家只知道金刚石晶体具有无可比拟的硬度，但他并不知道金刚石还有很脆、受敲击极易裂开的另一特殊性质。

文献中不只一次地指出，由金刚石琢磨金刚石的方法是由法蓝达斯人王·别尔辛在1454年发现的。但是，在东方，早就知道了这种方法。也有资料介绍，花拉子模人阿尔一碧鲁尼所著的《珍贵矿物》一书中，就曾谈到了

这里所说的加工宝石的高明方法。关于金刚石的技术用途，碧鲁尼写道：“伊拉克和霍里桑居尼不能分辨金刚石的种类和颜色，在他们看来都是一样。因为他们只用它来钻孔。”

碧鲁尼介绍“把大颗粒金刚石包在铅块里，然后小心地锤击铅块，直到金刚石破碎为止”的制造细粒金刚石的方法。用这种方法制出的细粒金刚石通常是用于在坚硬的石头上雕刻图案和题词。

显而易见，当时金刚石在技术上的应用引起了人们高度的注意。

在经过琢磨加工的金刚石出现以前，欧洲似乎对这种宝石很少发生兴趣。因为爱好饰物的人并不喜欢那种未经加工的原始形态的金刚石晶体。

随着在世界市场上第一批钻石（经人工琢磨加工过的金刚石）的出现，情况就大不相同了。它那美丽夺目的光泽能映出七色虹霞，立刻引起了各方面极大的关注。由于大颗粒金刚石异常少见，以及加工困难和加工费用高等种种原因，因而大大提高了金刚石的商品价格。所以，这种宝石仅仅掌握在皇帝、国王、王后以及个别贵族和富豪等少数人手中。从这个时候起，金刚石就变成了少数人发财致富的工具和剥削的武器。

［1］百度文库.Wenku.baidu.com.

［2］百度百科.baike.baidu.com.

［3］杨占兴.辽宁省政协委员会大会介绍［N］.辽宁日报，2012年1月11日.

［4］环球日报，2012年9月27日.

［5］新华社通讯，2012年10月13日.

［6］中国石材物联网.www.egian.net.

［7］李翰编著.金刚石人工合成与应用［M］.海天出版社，2013年8月.

［8］吕智主编.中国超硬材料与制品50周年精选文集［C］.浙江大学出版社，2014年9月.

［9］超硬材料工程，2014年第26卷第二期.

［10］美国全国广播公司，2014年9月10日.

［11］深圳晚报，2010年9月2日.

［12］中新网——中国新闻网www.chinanews.com.