摩氏硬度10，新摩氏硬度15，顯微硬度10000kg/mm2，顯微硬度比石英高1000倍，比剛玉高150倍。金剛石硬度具有方向性，八面體晶面硬度大于菱形十二面體晶面硬度，菱形十二面體晶面硬度大于六面體晶面硬度。

依照摩氏硬度標準(Mohshardnessscale)共分10級，鉆石(金剛石)為最高級第10級；如小刀其硬度約為5.5、銅幣約為3.5至4、指甲約為2至3、玻璃硬度為6。

等級1滑石

等級2石膏

等級3方解石

等級4螢石

等級5磷灰石

等級6正長石

等級7石英

等級8黃玉

等級9剛玉

等級10鉆石

把任何兩種不同的礦物互相刻劃，兩者中必定會有一種受到損傷。有一種礦物，能夠劃傷其他一切礦物，卻沒有一種礦物能夠劃傷它，這就是金剛石。

金剛石為什么會有如此大的硬度呢？

直到18世紀后半葉，科學家才搞清楚了構成金剛石的“材料”。如前所述，早在公元1世紀的文獻中就有了關于金剛石的記載，然而，在其后的1600多年中，人們始終不知道金剛石的成分是什么。

直到18世紀的70至90年代，才有法國化學家拉瓦錫(1743～1794)等人進行的在氧氣中燃燒金剛石的實驗，結果發現得到的是二氧化碳氣體，即一種由氧和碳結合在一起的物質。這里的碳就來源于金剛石。終于，這些實驗證明了組成金剛石的材料是碳。

知道了金剛石的成分是碳，仍然不能解釋金剛石為什么有那樣大的硬度。例如，制造鉛筆芯的材料是石墨，成分也是碳，然而石墨卻是一種比人的指甲還要軟的礦物。金剛石和石墨這兩種礦物為什么會如此不同？

這個問題，是在1913年才由英國的物理學家威廉·布拉格和他的兒子做出回答。布拉格父子用X射線觀察金剛石，研究金剛石晶體內原子的排列方式。他們發現，在金剛石晶體內部，每一個碳原子都與周圍的4個碳原子緊密結合，形成一種致密的三維結構。這是一種在其他礦物中都未曾見到過的特殊結構。而且，這種致密的結構，使得金剛石的密度為每立方厘米約3.5克，大約是石墨密度的1.5倍。正是這種致密的結構，使得金剛石具有最大的硬度。換句話說，金剛石是碳原子被擠壓而形成的一種礦物。

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