朗斯代尔石(英文名:Lonsdaleite),又名六方金刚石、蓝丝黛尔石,是六方晶系矿物,呈金刚光泽,因含石墨杂质,表面呈灰色,偏光显微镜下透明,呈浅黄棕色。
朗斯代尔石单轴正光性,具有双折射性,折射率在2.41~2.42的范围内,理论密度为3.51克/平方厘米,与金刚石相同。其硬度接近金刚石,但脆性大,粒度细,纯净的朗斯代尔石表面抗压强度比钻石高出58%。天然的朗斯代尔石只在石陨石或陨石坑中有发现,通过爆炸法或静压法,沿石墨c轴加130千巴以上的压力和1000℃以上的温度,可使石墨转变成朗斯代尔石。
朗斯代尔石于1967年在陨石中被发现,故又名“陨石钻石”。2025年2月,中国科学家成功合成高质量朗斯代尔石块材,不仅终结了半个多世纪以来朗斯代尔石能否独立存在的争议,还将其尺寸由纳米级提升到毫米级。2026年3月8日,郑州大学与南京大学等团队在实验室合成出毫米级尺寸的纯相朗斯代尔石块材,并精确解析了其晶体结构,揭示了全新的相变机制。朗斯代尔石具有潜在的工业用途。
发展历史
朗斯代尔石于1967年在陨石中被发现,故名“陨石钻石”。
2025年2月,吉林大学刘冰冰、姚明光教授团队联合中山大学朱升财教授等科研人员,成功合成高质量毫米级朗斯代尔石块材。该成果终结了半个多世纪以来六方钻石能否独立存在的学术争议,将其制备尺寸由纳米级提升至毫米级,不仅证实了朗斯代尔石可独立稳定存在,也为纯相朗斯代尔石的人工合成开辟了有效技术路径。
2025年8月,中国科学院西安光学精密机械研究所与北京高压科学研究中心组成联合团队,在国际上首次人工制备出百微米至毫米级、结构有序且纯度较高的朗斯代尔石块体样品。研究团队通过多种表征方式,多维度证实了纯相朗斯代尔石的成功合成,相关成果发表于《自然》期刊。该研究彻底终结了学界长期围绕朗斯代尔石宏观存在性的争议,实现了原本仅天然零星存在于石陨石中的朗斯代尔石在实验室条件下的人工复现。
2026年3月8日消息,郑州大学与南京大学等团队在实验室合成出毫米级尺寸的纯相朗斯代尔石块材,并精确解析了其晶体结构,揭示了全新的相变机制。性能测试结果更令人振奋:合成的六方金刚石不仅在硬度上超越了传统金刚石,其抗剪切能力和抗氧化性也更为优异。这项研究意味着,一种预期性能更为极致的超硬材料,终于成为人类可以制备和研究的实体。
主要特性
朗斯代尔石具有出色的物理性质,硬度高达155±9GPa,超过天然金刚石40%以上,真空环境下其热稳定性可达1100℃,优于纳米金刚石的900℃。单轴正光性,具有双折射性,折射率在2.41~2.42的范围内。理论密度3.51克/厘米2,与金刚石相同。其硬度接近金刚石,但脆性大,粒度细。朗斯代尔石呈金刚光泽,因含石墨杂质,表面呈灰色,偏光显微镜下透明,呈浅黄棕色,纯净的朗斯代尔石,表面抗压强度比钻石高出58%。金刚石具有最高的硬度、优异的热导率、最快的声传输速度、巨大的禁带宽度、良好的生物兼容性等特点。
形成条件
朗斯代尔石是石墨在石陨石撞击地球形成的高温高压条件下转变而成的,但只有纳米大小,且与陨石共生,能否独立存在一直存在争议。在某些陨石中发现少量朗斯代尔石与金刚石共生,用很强的淬火方法也可以使结晶态的石墨变成朗斯代尔石。朗斯代尔石其晶格常数为a=0.252nm,c=0.412nm。其硬度接近于金刚石,但脆性大、粒度细。用爆炸法或静压法沿石墨c轴加13x103MPa以上的压力和1000°C以上的温度,可使石墨转变成六方金刚石。
分布区域
天然的朗斯代尔石只在石陨石或陨石坑中有发现。金刚石主要产于金伯利岩或钾镁煌斑岩(金云火山岩)的岩筒或岩脉中,也产于冲积成因的砂矿中。
应用领域
朗斯代尔石仅可用于潜在的工业用途,没有大颗粒、高净度、无色的晶体。金刚石主要用作精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模、散热片、高温半导体和红外光谱仪部件等。六方金刚石,是金刚石的另一种同质多象矿物,金刚石除作为宝石外,还可利用其高硬度制作仪表轴承、玻璃刀、表镶钻头;利用其高导热性制作微波器和激光器的散热片;利用其优良的红外线穿透性制造卫星和高功率激光器的红外窗口;利用其半导体性能制作整流器、三极管等。
合成方法
朗斯代尔石以爆炸法或静压法沿石墨c轴加130千巴以上的压力和1000°C以上温度,可使石墨转变成朗斯代尔石。熔点高达4000°C,金刚石加热到1000°C时,可缓慢转变为石墨。空气中燃烧温度850~1000°C。经日光曝晒后置暗室发淡青蓝色磷光。在X射线照射下发蓝绿色荧光,这一特性被用于选矿。
品质鉴定
金刚石自古就是最名贵的宝石,以透明、无瑕疵、无色或微蓝为上品。其加工成品称为钻石。朗斯代尔石是一种十分神奇的奇石,不仅由于它来自太空,十分稀少,也由于它所具有的特殊的奇异性质。
参考资料 >
我国科学家合成了钻石里的“六边形战士”.新华网.2026-05-19
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中国科学家合成毫米级“陨石钻石”.中国新闻网.2026-05-14
比钻石更硬的钻石,中国科学家造出来了!.微信公众平台.2026-05-14
我国科学家成功合成“陨石钻石”.千龙网.2026-05-14
我国科学家合成世界首颗“超级钻石”.光明科技.2026-05-14
《Nature》:六方晶系金刚石成功合成.《Nature》:六方晶系金刚石成功合成.2026-05-22
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