Diamant är en enkel-kristall som består av kol. Det är det hårdaste kända mineralet i naturen. Dess kärnegenskaper kan sammanfattas i termer av struktur och fysikalisk-kemiska egenskaper:
1. Kristallstrukturegenskaper
Kolatomerna i diamant bildar en tetraedrisk tre-dimensionell nätverksstruktur genom sp³-hybridisering. Varje kolatom bildar kovalenta bindningar med fyra omgivande kolatomer, tillhörande det isometriska kristallsystemet (kubiskt kristallsystem). Naturliga kristaller uppvisar ofta oktaedriska, dodekaedriska eller hexoktaedriska morfologier, och kristallytorna visar ofta avrundade smältegenskaper.
2. Fysiska kärnegenskaper
Hårdhet: Med en Mohs hårdhet på 10 är det det hårdaste naturligt förekommande ämnet. Dess mikrohårdhet kan nå 7000-10000 kg/mm², med den oktaedriska kristallytan som uppvisar den högsta hårdheten.
Optiska egenskaper: Den har ett högt brytningsindex på 2,417 och en spridningshastighet på 0,044, och har en unik adamantin lyster. Dess kristallytor kan bryta ner vitt ljus, vilket skapar spridning (eldeffekt). Ren diamant är färglös och transparent; spårämnen kan ge olika färger som gult, brunt, blått och rött.
Andra fysiska egenskaper: Den har en densitet på cirka 3,52 g/cm³, utmärkt värmeledningsförmåga (ungefär 2000 W/m·K vid rumstemperatur, upp till fyra gånger så stor som koppar), är icke-ledande och har oleofila, hydrofoba och triboelektriska egenskaper.
Luminescens: Den uppvisar en blekblå fosforescens när den utsätts för solljus och fluorescerar vanligtvis himmelsblått under röntgenstrålning.
3. Kemiska egenskaper
Den är kemiskt mycket stabil och reagerar inte med syror eller alkalier vid rumstemperatur. Det är ett inert kolelement, som endast innehåller små mängder föroreningselement som Si, Mg, Al, N och B. Typerna av föroreningar påverkar typen och färgen på diamant.
