金刚石主要是C的特殊链状结构,才导致它成为世界上已知硬度最高的物质。
车床上用的刀头,最硬也只是硬质合金钢刀头,它的硬度大概能达到摩氏9。硬质合金钢刀头用来加工高碳钢还可以,但不适合加工普通低碳类钢铁。硬质合金钢刀头用绿色碳化硅或白色碳化硅就可以打磨,用灰色砂轮反而磨不动。
由于所有钢材都含有碳元素,金刚石与硬质合金钢都面临高温氧化缺点。
车床的刀头没有金刚石硬。
碳元素最外层4个电子,同时碳元素仅仅就有两层电子,致使碳元素失去一个电子和获得一个电子的灵活性都是佼佼者。(这里的失去和获得只是一种正负的趋势,而不会最外层剩3个电子或拥有5个电子。比如氢碳化合物,碳元素的正负性就很容易在转换中释放能量或者吸收能量)。这种灵活性的佼佼者,又由于碳元素之间极难形成理想正四锥体,所以最外层四个电子很容易各个击破,致使碳元素绝大多数是双原子的碳分子。只有极少数碳元素是理想正四锥体,致使只有极少数碳元素最外层四个电子受力平衡,而平衡也是零状态,这种零状态就使碳元素最外层四个电子保持原有的正四锥体。也就是这种零状态,才使极少数的碳元素是单原子的碳金属。而正四锥体的每个面都是不能变化的三角形,正是不能变化的三角形才使金刚石是世界上最硬的。因为金刚石是最硬的,车床上的车刀不比金刚石硬。