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金剛石的特點是具有優異的硬度、魯棒 性以及光學與熱學性能，可用于制造精 美的寶石和精良的工業刀具。 但天然金剛石固有的可變性和稀缺性限 制了其在工程應用中的使用。合成工藝 的發展讓制造持續穩定的工程人造金剛 石成為可能。人們*初在 20 世紀 50 年 代運用高溫高壓法、后來在 80 年代運 用化學氣相沉積法來制造優異的共價晶 體金剛石。 現代工業消耗的人造金剛石約有 800 噸，大約是作為寶石開采的天然金剛石 的150 倍。 一切在于結構 金剛石的特性源自其結構，任一原子都 被相鄰的四個原子包圍，通過共價鍵結 合在立方晶格中，形成四面體結構。這 種結合堅固、堆積緊湊、致密、剛性 的結構使其具有優異的性能。能夠操控 缺陷和合成條件的影響，意味著材料科 學家已經可以針對廣泛的應用優化和定 制金剛石的特性。通過控制缺陷和合成 條件的影響，材料科學家能夠優化和定 制金剛石的顯著性能，以獲得廣泛的應 用。