能達到莫氏硬度的10度(最高階),無論從哪方面看都與天然金剛石豪無區別。即使使用最先進的導熱儀和波譜儀也難以判斷真偽。而最重要的一點是,使用了“氨苄亞基Σ”製作出來的金剛石,其重量可以達到50克拉以上!要知道,現有最先進的技術所能造出的金剛石,重量不超過3克拉,硬度也只有9。3度而已!
在天然物質中,金剛石的硬度最大,它美麗而透明,又光彩奪目,從遠古時代起就引起人們的注意。在倫敦大不列顛博物館中陳列著一座公元前5世紀由希臘人制作的青銅雕像,雕像的眼睛是用兩顆金剛石做成的。由此可見,人們使用金剛石的歷史有多麼悠久。羅馬時代著名的自然科學家普里尼在《自然的歷史》一書中對金剛石作了高度的評價:“不僅在各種各樣的寶石中,甚至把人類所擁有的物質財富都計算在內的話,金剛石也稱得上世界上最貴重的東西。在很長的一段時間裡,只有少數國王才擁有這種至為珍貴的寶石之王。”
關於鑽石的形成有很多種傳說,古印度人認為鑽石是由水、火、氣、土和能五種“元素”構成;而古希臘人則認為鑽石是由水、土、火和氣四種“元素”構成;中國佛經中記載“華言金剛,此寶出於金中”,即認為鑽石是由黃金中提煉出來的;柏拉圖認為鑽石是有生命的,它是黃金的後代,更有趣的是亞里士多德的得意門生塞萬提斯,它認為鑽石還有男、女之分。
近現代科學技術、手段為探索鑽石的形成提供的新思路和方法。1797年,英國化學家錢南把金剛石放在密封的用金子做的箱子裡,使箱子裡充滿氧氣。在金剛石燃燒後,測定箱子裡氣體的成分是二氧化碳。上述裝置中,金是不會跟氧氣反應的,那麼,金剛石的成分只能是碳。錢南的實驗結果使人們大吃一驚,構成這種晶瑩透明寶石的化學元素竟然跟最普通的黑色煤中的元素一樣。
碳元素在高溫、極高壓及還原環境(通俗來說就是一種缺氧的環境)中則結晶成珍貴的鑽石。雖然理論上鑽石可形成於地球歷史的各個時期/階段,而目前所開採的礦山中,大部分鑽石主要形成於3億年前以及12…17億年這兩個時期。由於鑽石的形成需要如此漫長的一個過程,所以世界上金剛石的蘊藏量不多,主要出產於金伯利岩和鉀鎂煌斑岩中,這兩種岩石在地球上也很少見。這兩種岩石通常呈管狀、脈狀產出,每個巖管在地表的出露面積平均僅0。05平方公里,而地球的陸地面積有1。49億平方公里!無論作為一種珍貴的寶石或者工業用品,金剛石的需求量遠遠超過開採量,因此,化學家和物理學家開始探索人造金剛石的製備方法。
雖然瑞典化學大師柏濟力阿斯在1830年就對這一研究課題作出過評價:“這是具有和鍊金學家一樣的熱情,但是可能是一種幻想的研究。” 穆瓦桑仍然在1892年開始研究起人造金剛石來。然而,雖然他勤奮而不楔,但是終他一生,穆瓦桑始終沒有造出過有寶石特性的便宜的金剛石。
從此以後,化學家、物理學家和工程師們更加系統地研究人造金剛石出現的條件。不少化學家曾經在沒有空氣的條件下,加熱金剛石到2000℃,它就會變成石墨。如果從反應可逆性的角度來考慮,似乎也有石墨轉變成金剛石的可能性,問題是怎樣促進這種轉變。
1954年,美國通用電氣公司的工程師本迪和霍爾等人認為只靠短時間的高溫和高壓,還不能使石墨轉變成金剛石,必須長時間地維持高溫高壓才能促成這種轉變,也許這是他們不同於穆瓦桑的主要特點。另外,從隕石中的金剛石是鑲嵌在硫化鐵中這一事實出發,本迪等人認為人造金剛石反應應該用硫化鐵作熔劑,事實證明這確實是個天才的構想。之後本迪、霍爾等人設計一種叫做貝爾特的耐高溫高壓的裝置。在石墨管中,把金剛石晶种放