金刚石的特点是具有优异的硬度、鲁棒 性以及光学与热学性能，可用于制造精 美的宝石和精良的工业刀具。 但天然金刚石固有的可变性和稀缺性限 制了其在工程应用中的使用。合成工艺 的发展让制造持续稳定的工程人造金刚 石成为可能。人们*初在 20 世纪 50 年 代运用高温高压法、后来在 80 年代运 用化学气相沉积法来制造优异的共价晶 体金刚石。 现代工业消耗的人造金刚石约有 800 吨，大约是作为宝石开采的天然金刚石 的150 倍。 一切在于结构 金刚石的特性源自其结构，任一原子都 被相邻的四个原子包围，通过共价键结 合在立方晶格中，形成四面体结构。这 种结合坚固、堆积紧凑、致密、刚性 的结构使其具有优异的性能。能够操控 缺陷和合成条件的影响，意味着材料科 学家已经可以针对广泛的应用优化和定 制金刚石的特性。通过控制缺陷和合成 条件的影响，材料科学家能够优化和定 制金刚石的显著性能，以获得广泛的应 用。