光学:完整、光滑的金刚石具有强烈的光泽,有光致发光、电致发光、热致发光及摩擦发光现象。
热学:高熔点、低比热容、低线胀系数。最高熔点为(3700±100)℃
电磁学:Ⅰ型金刚石具有很高的电阻率,接近于工业绝缘体,Ⅱ型金刚石为半导体。
密度:理论密度ρ=3.51525g/cm³ 测定密度ρ=3.51524g/cm³。人造金刚石堆积密度一般在1.5~2.1g/cm³。颗粒越规则堆积密度越大。
亲水性:金刚石对水不侵润,易沾油。
化学稳定性:在常温下,金刚石对酸、碱、盐等化学试剂都表现为惰性,王水也不与其发生化学反应。在加热1000℃条件下,除个别氧化剂外其不受化学试剂腐蚀。
高温下的热稳定性(氧化性):在纯氧中达600℃以上时,金刚石开始失去光泽出现黑色表皮灰烬化;达700~800℃时,开始燃烧。人造金刚石在空气中开始氧化的温度为740~840℃;开始燃烧温度为850~1000℃。
石墨化现象:在惰性气氛中,当加热到某一高温可发生石墨化现象,高于或等于1500℃,非氧化介质转化为C石墨 ,当存在极少氧气时,石墨化在1000℃一下的较低温度就开始了。在1400℃以下发生的石墨化实际是氧的作用。
硬度:旧莫氏硬度10级,新莫氏硬度15级;维氏硬度约为100GPa;努氏硬度(HK)约为90GPa(人造金刚石努氏硬度约为70GPa)。在任何一种硬度标度上,金刚石都是最硬的物质。
晶面解理与脆性:金刚石既硬又较脆,与金刚石晶体结构密切相关。金刚石属立方晶体,晶体形态为八面体。
强度:金刚石是世界上强度最高的材料,但测量比较困难。金刚石的强度受其所含杂质、晶体缺陷等影响较大、且小颗粒金刚石比大颗粒金刚石显示出更大的强度。
弹性模量与压缩系数:金刚石具有特殊的弹性,用X射线和超声波传播速度测量,金刚石的弹性模量在所有物质中为最高,杨氏模量E=1052GPa,体积模量(压缩模量)K=500GPa。