ダイヤモンドの物質特性
ダイヤモンドは古代ギリシャ語で" ἀδάμας "(ラテン文字転写で" adámas ":「固有、独特」、「不変」、「壊れにくい」の意味)として知られ、時にアダマント(adamant, 日本語で「無砕石」と訳される)と言われていた。ダイヤモンドのモース硬度は「10」で、地球上に存在する物質の中で最も硬い。結晶構造は、各炭素原子が隣り合う4つの原子を共有結合により結合しているため、極めて硬い構造を有する。窒化ホウ素はダイヤモンドと同じ閃亜鉛鉱構造をしている為、ダイヤモンドの硬度とほぼ等しい。現在はβ-C3N4(英語版)という仮想の物質がダイヤモンドと同じ、或いはそれ以上の硬度をもつと予測されている。ナノサイズの粒径を有する一部のダイヤモンド粉末は大きな結晶のダイヤモンドよりも硬く、靱性もある為、研磨材としての利用価値が高い.。ダイヤモンドテストに必要なこれらの超硬材料を利用するためには、ダイヤモンドの硬さに関する正確な数値を調査しなければならない。純粋なダイヤモンド結晶の[111]方向(立方晶の最長の対角線)に垂直な面をハイパーダイヤモンドの圧子先端で引っ掻いたところ、167 GPaの硬度を計測した。一方、そのハイパーダイヤモンドの硬度は他のハイパーダイヤモンド圧子で測ると310 GPaであった。この試験は検査対象物よりも硬い圧子先端で行っているため、正確な測定が可能である。
引っ掻きに対する硬さとは異なり、ダイヤモンドの破壊靱性はあまり良くない。靱性とは落下や衝撃による破損に耐える性質である。ダイヤモンドは完全な劈開を有するため、損傷しやすい。実際ダイヤモンドを通常のハンマーで打つと、粉々に砕かれる。天然ダイヤモンドの靱性は2.0 MPa・mで、その他鉱物の靱性よりも大きい値であるが、多くの工業的な材料と比較すると幾分小さい。ダイヤモンドとそれ以外の鉱物にもいえることだが、鉱物の巨視的な幾何学構造が破損に対する耐性の強さを決定づけている。ダイヤモンドは劈開面を有し、それゆえに他の鉱物よりも幾つもの方向に割れやすい。
多結晶ダイヤモンドのバラスやカーボナードは例外で、単結晶ダイヤモンドよりも遥かに靱性が大きく、これらはドリルの刃などの産業的に利用されている。宝石カットされたダイヤモンドは損傷しやすく、保険会社に保険を掛けられないであろう。しかしブリリアントカットは他と異なり、宝石が損壊や粉砕の可能性を低減させるために考案されたカット技術でもある。
ダイヤモンド内には無関係な固体物質が紛れ込んでいることもある。主にカンラン石、ガーネット、ルビーなど様々な鉱物の内包物がダイヤモンドの構造的完全性を損なう。透明性を向上させるために、超音波洗浄や宝石用ブローランプに耐えられないガラスで破損部分を埋めたダイヤモンドは非常に脆い。このようなダイヤモンドを不適切に扱えば、粉砕する可能性がある。