鑽石是寶石級的金剛石，是迄今為止人們發現的硬度最大的物質。化學成分為碳（C）單質。開采出來的金剛石平均隻有約20%達到寶石級（鑽石），其餘80%隻能用于工業。

雜質元素決定了鑽石的顔色

可以含微量雜質元素，其中最主要的是氮（N）和硼（B），并據此将其劃分為Ⅰ型和Ⅱ型。

Ⅰ型含氮，天然鑽石絕大多數屬此型，鑽石呈無色至黃色；

Ⅱ型基本上不含氮，其中Ⅱa型不含硼，鑽石呈無色、棕色、粉紅色，Ⅱb型含硼，鑽石呈藍色。天然鑽石中屬Ⅱ型者非常稀少。

在鑽石的晶體結構中，碳原子彼此以牢固的共價鍵相結合，從而決定了它的巨大的硬度（莫氏硬度10）、金剛光澤、透明。

鑽石具有高折射率(2.417)、高色散值(0.044)，但要想顯示出色澤缤紛、光彩奪目的火彩還必須經過精密的切割。最基本、也是最常見的鑽石切磨形式（琢型）為圓多面形琢型。

這種琢型可分為冠部、腰棱和亭部三大部分，共包括57（無底小面）或58（有底小面）個刻面。這種琢型能産生斑斓光彩的效果。因為當白光穿過棱鏡時，由于組成白光的七色光的波長不同，在棱鏡中傳播速度不同，折射率各異，當它們穿出棱鏡時，便顯示出七彩光譜。

七彩光分開的程度與棱鏡的材料的色散值有關，色散值愈大，分散愈開。鑽石的色散值很高，而這種琢型的互不平行的各種刻面則起到了棱鏡的作用，使鑽石産生高亮度和火彩）。

鑽石高亮度和火彩的産生

琢型中各刻面間的角度和各部分的比例恰當才能獲得最佳反射效果，不正确的切磨會使鑽石産生漏光現象。

除圓多面形琢型外，還可以做成多種花式琢型。它們大緻可以分為兩類：一類為多面形琢型，如橄榄形、梨形、心形、橢圓形等，可以說是圓多面形的變形；另一類為階梯狀琢型，如祖母綠型、正方形及菱形、六邊形等多種多邊形輪廓的琢型。

隻要根據碳相圖人為地創造相應的壓力和溫度條件，就能合成出鑽石。1955年2月15日，美國以石墨為原料，在2 750℃和約1010帕的溫、壓條件下首次合成了金剛石。但是用高壓高溫法打造的鑽石各方面品質與寶石級鑽石相去甚遠。

傳統高壓高溫法是模拟了自然界的高溫高壓，但合成的鑽石克拉數較小，而且金屬觸媒會在鑽石内留有殘渣，機器内極少量的氮元素還會混入鑽石中，讓鑽石呈現黃色，根據鑽石的 4C 标準，這種鑽石通常處于中低端，一般隻能作為工業用途，目前工業用鑽石的98%來自人造鑽石，主要用于機械加工和切割工具、導熱、光學材料和電子産品。

化學氣相沉澱法可以大幅改善這些缺陷。老技術主要靠“壓”，新技術是讓鑽石自己“生長”出來——讓特殊氣體在特殊環境下分解出碳元素然後沉澱結晶。這種方法合成的鑽石能達到高級天然鑽石的顔色和純淨度。不過由于幾乎所有人造鑽石都是帶顔色的，而且大多數粒徑較小，如果要生成寶石級的大克拉鑽石，成本要遠高于開采天然鑽石，所以目前寶石級鑽石隻有不到1%來自人造鑽石，大多數市場仍然被天然鑽石所占據。

由于人造鑽石的成分、結構與天然鑽石完全相同。兩者隻能通過非常特殊的方式區分，比如在陰極發光儀下，前者的生長紋理呈幾何狀，而後者呈環帶狀。

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