为什么钻石这么硬还这么容易崩

为什么钻石这么硬还这么容易崩,第1张

钻石本身没有其它物质可以磨损钻石。虽然钻石硬度很大,但是钻石具有脆性,在镶嵌、拆石或受到外界的撞击,钻石可能会沿解理方向、边部、底尖较脆弱的地方破裂,石虽然很硬,但性脆,在一定的冲击力下会沿晶形解理面裂开。因此,佩戴钻石首饰时,应特别注意保护。

十亿很多年前,氧原子紧密联系在地面下列100英里(161公里)或更加深入的锅状、髙压非常高的地区。这类晶体是地球上最硬实的纯天然矿物质,也就是地球上最硬实的纯天然矿物(115零摄氏度),其工作压力做到水平面工作压力45,000倍。

金钢石掩埋在地球上最深处数千万年,直至火山活动将其以熔岩的方式送到地面。竖直的岩石层称之为“金伯利岩管状”,是这种古时候活火山的遗址。历经一段时间的腐蚀,这种钻石的翡翠原石被从母岩中去除。

伴随着流水和溪流的流动性,这种钻石晶体最后进到沙砾和细沙中,这一般离出产地很远。十九世纪末期之前,在这种冲积层中发现并搜集了全世界的钻石。如今,大部分钻石发现于金伯利岩管状脉,这类管状脉是采掘钻石的关键来源于。

一八六九年,在巴西发现金伯利岩管状毛细血管,意味着当代钻石工业生产的开始。开采主题活动随着发展趋势,每一年可生产制造出数百万卡拉的钻石翡翠原石,在其中包含1967年在博茨瓦纳的一项重特大发现,及其非洲、澳洲、西西伯利亚和澳大利亚西北部地区的别的地域。

到 20 世纪末,土地已不再是钻石的唯一产地。1970 年,通用电气 开始在实验室里制造钻石,1984 年出售了第一颗实验室制造的宝石级钻石。随着科技的进步,人造钻石变得愈发常见,也愈发难以检测。

给大家科普一下

全世界钻石的储量和生产概况:

已探明天然钻石储量大约有25亿克拉,其中澳大利亚65亿克拉,扎伊尔55亿克拉。按开采水平现有钻石储量只能开采25年,但随找矿科技水平的提高,每年都发现有新的矿区,近几年加拿大钻石储量明显增加。

自从钻石开采以来,共采出钻石350吨左右,即175亿克拉,全世界每年开采钻石在9000万-1亿克拉,其中宝石级占17%-20%。20%宝石级钻石价值相当于80%工业级金刚石价值的5倍。

常规物质当中,最硬的物质应该就是钻石了,钻石(金刚石)的莫氏硬度为10,刚玉的莫氏硬度为9,不锈钢的硬度大约为55;而一些特殊的合成物质,比如氮化碳(β—C3N4)和聚合钻石纳米棒,其莫氏硬度比钻石还高。

硬度,表示材料在局部抵抗外来物质压入其表面的能力;对材料硬度的划分有很多方法,比如莫氏硬度,就是利用棱锥形金刚钻针,以一定荷载刻划材料表面,然后测量其划痕深度来表示其材料的硬度。

几种物质的莫氏硬度为:

黄金25

贝壳35

铂金45

不锈钢55

牙齿6

石英(玻璃)7

刚玉9

钻石10

新型材料中有一种氮化硼,其硬度略比钻石低,属于超硬物质,常作为刀具材料;人类目前在实验室中能合成的最硬材料是氮化碳(β—C3N4),该物质1989年在理论上预言存在,1993年首次合成出来,其硬度比钻石还高。

钻石是碳的同素异形体,其原子成分和石墨是一样的,但是钻石的原子组合结构非常特殊,钻石中的每个碳原子都有四个共价键,组成了正四面体的钻石晶胞,原子结构十分牢固。

钻石的硬度虽然很大,但是脆性也大,受到重击时会发生破裂,就如玻璃硬度比钢铁高很多,但是玻璃易碎一样。

在茫茫的宇宙中,有很多极端天体的奇异物质,其硬度远远超过金刚石,比如白矮星经过数百亿年的冷却后会形成黑矮星,理论上黑矮星物质的硬度,就远远超过金刚石,同样中子星冷却后形成的黑中子星,其硬度更高。

世界上最硬的物质是金刚石。人们在割玻璃时,只要用一把镶有金刚石的小刀在玻璃上轻轻一划,坚硬的玻璃就会立刻「一分为二」;地质勘探用的钻探机、钻头上镶上了金刚石,能大大加快向下钻进的速度。

金刚石和煤、石墨一样,它的化学组成都是普普通通的碳。奇怪的是,金刚石的硬度却大大超过它的「同胞兄弟」,这是因为它们的分子结构不一样。在石墨分子中,碳原子相互的结合力很小,很容易滑动、散开;而金刚石分子中,它的碳原子是整齐地排列成立体结构,原子与原子之间牢固地连结起来,所以特别坚硬。世界上天然金刚石的产量很小,因此很珍贵。近年来,人们已用石墨制成了人造金刚石,可与真正的金刚石媲美。

会碎说明说明问题呢?说明材料本身在外力的作用下,产生了断裂(就是你说的“碎”),一种材料在外力的作用下会不会断裂,主要决定于该材料的强度,不决定于该材料的硬度,强度与硬度是两码事。就跟身高和年龄是两码事一样,虽然随着年龄的增长,身高会变高,但是谁也不会去量量身高来判断年龄,个头高的年龄大,个头低的年龄小,这样的结论你觉得怎么样?。下面简单介绍一下材料在力的作用下的一些基本力学性能指标的概念:

强度是材料抵抗断裂的能力。强度越高,越不容易断裂。

硬度是材料局部抵抗硬物压入其表面的能力:硬度越高,硬物月不容易压入,耐磨性越好

塑性是材料在外力的作用下变形的能力:塑性越好,变形能力越好,

韧性是材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力,韧性越好,越不容易发生脆性断裂

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