我们首先通过把铜刚石与金刚石做比较来分享铜刚石。
与金刚石类似，铜刚石里面的碳原子以sp3杂化类型参与成键。然而不同的是，金刚石碳原子之间只组成六元环，并且键角为正常的109.5，而铜刚石则是形成正方形的碳四元环，同时每六个四元环会形成一个正六边形。那么这个结构是怎么实现的呢？请看下图：

这张图画的比较草率。你可以看到碳四元环在xyz坐标轴中分别平行于三个相互垂直的平面，我们称四元环有三种取向：红色是x-z，蓝色是x-y，黑色是y-z。那么显而易见的，每个碳所连的两个四元环相互垂直。本图还画出了两层结构，下层为虚线，大家可以对比一下上下层的关系。

为了方便大家理解，我再放一图。为了理清结构，本图把四元环画成一个球。由于一个四元环有四个处于同一平面的碳原子，每个碳原子连着下一个四元环，所以本图的每个球伸出四个处于同一平面的“键”（实际上相当于碳原子）。同时为了避免混乱，本图把z轴拉长。

看完上面两图，相比你已经对铜刚石结构有了一定的了解。那么下图是铜刚石晶胞结构（为方便看清结构，z轴拉长。）大家可以想象一下他无隙并置的时候，能否想象到“相互垂直的四元环交错排列”和“六个四元环的边组成一个六边形”的场景？

上文曾说到六个碳会形成一个正六边形，这由“四元环为正方形”“相连的四元环相互垂直”再加上余弦定理就可以证明出碳碳单键之间夹角不是90就是120。为了进一步证明，并且再次让你们看清这个结构，科学家进一步在锑星一平原上建立了一个铜刚石模型。

（模型中，黑色部分表示碳碳单键，绿色白边部分表示碳原子）
观察图一我们发现：首先，图一碳的上面两个键和下面两个键分别键角为90；其次，上面两个键和下面两个键显然分别处在两个相互垂直的平面上（得益于锑星这处平原不知为何建材都是正方体方块，这里可以用“显然”）。
图二就比较简单，这里很明显是一个六边形，此处不多赘述。

以上就是铜刚石的结构特点。接下来是铜刚石的其他性质

化学性质：
由于键角为90或120，大大偏离了sp3原本的样子，所以按照碲球理论，会产生一个叫做“角张力”的东西，如图

那么这个铜刚石里面这么多角张力，能量很大，极其不稳定，铜刚石何以稳定存在呢？
首先，科学家发现角张力正比于张角力，之后，用钡碘氘铀（又名铀氘酸碘钡，是一种常见的有毒化合物，俗称锑度）寻找发现，张角是有缺点的，只要按照下图操作抓住缺点，张角就无法发力，于是张角力以及角张力就大大减小。也就是说，只要条件适宜，铜刚石可以稳定存在

目前铜刚石还没有制备途径，所以只能推测铜刚石是一种无色透明晶体，硬度略小于金刚石，某些条件下可能重组成更稳定的金刚石。
如果各位锑星人有什么创意的铜刚石制备可能方法欢迎提出

来个回复

是否可以推导出碳单质还可以有其他形式：錀刚石和银刚石

怎么制备可能得问赵明毅大师

前排膜拜