光學(xué):完整、光滑的金剛石具有強烈的光澤,有光致發(fā)光、電致發(fā)光、熱致發(fā)光及摩擦發(fā)光現(xiàn)象。
熱學(xué):高熔點、低比熱容、低線脹系數(shù)。最高熔點為(3700±100)℃
電磁學(xué):Ⅰ型金剛石具有很高的電阻率,接近于工業(yè)絕緣體,Ⅱ型金剛石為半導(dǎo)體。
密度:理論密度ρ=3.51525g/cm3 測定密度ρ=3.51524g/cm3。人造金剛石堆積密度一般在1.5~2.1g/cm3。顆粒越規(guī)則堆積密度越大。
親水性:金剛石對水不侵潤,易沾油。
化學(xué)穩(wěn)定性:在常溫下,金剛石對酸、堿、鹽等化學(xué)試劑都表現(xiàn)為惰性,王水也不與其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在加熱1000℃條件下,除個別氧化劑外其不受化學(xué)試劑腐蝕。
高溫下的熱穩(wěn)定性(氧化性):在純氧中達(dá)600℃以上時,金剛石開始失去光澤出現(xiàn)黑色表皮灰燼化;達(dá)700~800℃時,開始燃燒。人造金剛石在空氣中開始氧化的溫度為740~840℃;開始燃燒溫度為850~1000℃。
石墨化現(xiàn)象:在惰性氣氛中,當(dāng)加熱到某一高溫可發(fā)生石墨化現(xiàn)象,高于或等于1500℃,非氧化介質(zhì)轉(zhuǎn)化為C石墨 ,當(dāng)存在極少氧氣時,石墨化在1000℃一下的較低溫度就開始了。在1400℃以下發(fā)生的石墨化實際是氧的作用。
硬度:舊莫氏硬度10級,新莫氏硬度15級;維氏硬度約為100GPa;努氏硬度(HK)約為90GPa(人造金剛石努氏硬度約為70GPa)。在任何一種硬度標(biāo)度上,金剛石都是最硬的物質(zhì)。
晶面解理與脆性:金剛石既硬又較脆,與金剛石晶體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。金剛石屬立方晶體,晶體形態(tài)為八面體。
強度:金剛石是世界上強度最高的材料,但測量比較困難。金剛石的強度受其所含雜質(zhì)、晶體缺陷等影響較大、且小顆粒金剛石比大顆粒金剛石顯示出更大的強度。
彈性模量與壓縮系數(shù):金剛石具有特殊的彈性,用X射線和超聲波傳播速度測量,金剛石的彈性模量在所有物質(zhì)中為最高,楊氏模量E=1052GPa,體積模量(壓縮模量)K=500GPa。