金刚石的硬度(hardness of diamond)

硬度是固体材料抵抗其他物体刻划或侵入其表面的能力。硬度的测试方法有划痕法、压入法和弹性回跳法等，对于矿石则常用划痕法和莫氏硬度来检测和表征其硬度。金刚石是目前地球上最硬的物质，硬度是决定金刚石在工业上具有特殊作用的重要条件。金刚石的硬度值见表。

已知人造金刚石单晶在立方体晶面，其最大显微硬度介于天然金刚石立方体和菱形十二面体晶面数值之间，它的值达到66000MPa。八面体晶面的最小显微硬度约为90000MPa。而最大值为95000MPa。人造金刚石(111)面的显微硬度比天然金刚石(111)面上显微硬度波动范围小，后者处于86000～11000MPa。

物质的硬度取决于它们原子之间键合方向和键能。金刚石和立方氮化硼具有最强的对称键。图中列举了几种物质的莫氏吴氏硬度与单位体积键能的对应关系。

物质的显微硬度H_显微可由下式算出：

金刚石的硬度与结晶化学诸因素也有密切的关系，可用下式表示：

式中H为等键型物质的硬度(新莫氏硬度)；a为不同价型的物质其原子间相互斥力的比例系数；K为不同键合状态下原子间的键合强度系数；W_正和W_负为正、负离子的原子价系数；d为原子间距；β为同一键型中不同价电子问键合强度系数；γ为原子的配位数。

对于金刚石，a=1.72，K=2，W_正=4，W_负=4，d=0.154nm，β=1，γ=0.65，通过计算，H=15.1。莫氏硬度与显微硬度有一个比例关系：

从而很容易换算出显微硬度值=100600MPa。