钻石的演化（钻石并非人们想象的那样）

钻戒是一种寓意着爱情的珍贵信物，几乎现在每一对夫妻都会选择钻戒作为求婚戒指。“钻石恒久远，一颗永流传”，真的是这样的吗？从本质上说：钻石即金刚石，和石墨一样，都是碳的同素异形体，可根据金刚石和石墨的相关热力学数据（表1），来比较常温常压下两种同素异形体的稳定性。

由吉布斯自由能判据，根据表1中的热力学数据，计算298K时金刚石向石墨转换的吉布斯自由能。

故常温常压下由金刚石转换为石墨的反应可以自发进行，但由于在动力学上的限制，所以通常钻石向石墨的转变过程十分缓慢。

但在工业生产中，人们关心的往往是在什么条件下石墨可以转换为金刚石：

但要使石墨中的层状碳变成金刚石那样排列的四面体碳十分困难。十八世纪后期，人们就开始寻找合成的途径，直至本世纪中叶。1938年学者罗西尼通过热力学计算，奠定了合成金刚石的理论基础，算出要使石墨变成金刚石，至少要在15000个大气压、摄氏1500度的高温条件下才可以，到50-60年代建成了能达到上述条件的仪器装置。直到1955年2月美国通用电气公司的科学家成功制造了第一颗人造金刚石。他们在2500℃、10万个大气压下，用铬作催化剂从石墨中获得一些直径为0.1毫米～1毫米，小颗粒的金刚石。7年后，他们在5000℃及20万个大气压下，不使用催化剂也直接将石墨变成为金刚石。目前人造金刚石的合成方法都是设产生高温高压条件，通常这种方法可以从石墨合成出磨料级金刚石（直径小于1毫米）。下图1为石墨与金刚石之间互相转换的相图。

由相图可知，由稳定的石墨完全转变成稳定的金刚石的相变压力随着温度的升高而降低，即在高温高压条件下，容易使得石墨转变为金刚石。由图中可以看出由石墨完全转变成稳定金刚石的最低压力在1.25x104 MPa，其远远大于大气压，所以在常压下无法将石墨全部转换为稳定的金刚石。