钻石的硬度很高,它是世界上最硬的东西吗?

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被我们地球人当成珍宝的钻石,除了看上去非常漂亮以外,还有一个更重要的特性,那就是它的硬度。迄今为止,钻石依然是地球上已发现的最硬的天然物质,其莫氏硬度达到了10,因此钻石不光可以用来作为珠宝收藏,还可广泛应用于各种行业,具有比较高的实用价值。

在高温高压的地球内部,碳元素会形成一种特殊的晶体,晶体中的每一个碳原子,都会与旁边的4个碳原子形成共价键,如下图所示。

这种晶体的类型被称为金刚石结构,也就是打磨之前的天然钻石。碳原子有4个外层电子,从上图我们可以看到,钻石晶体内所有的外层电子都用于了共价键的形成,因此钻石晶体内没有自由电子,这样的结构使钻石的硬度变得很大,同时也使钻石不具备导电的性质。

现在问题来了,钻石是地球上最硬的物质,如果用铁锤去砸钻石,钻石会碎吗?

相信可能没有几个人做过这样的实验,毕竟钻石那么贵重。但通常来讲,我们都会认为,因为钻石比铁锤硬得多,所以这一锤子砸下去之后,钻石并不会碎,说不定在铁锤上面,还会被钻石顶出一个凹痕。

但事实却并非如此,假如你真的这样做了,你会很郁闷地看到,稍微用力一点,钻石会被铁锤砸碎。

明明是世界上最硬的物质,为什么为如此不堪一击呢?

这是因为虽然钻石的硬度是最高的,但是它的韧度却很低。韧度又称为脆性,是物体抗破裂能力的一个物理指标,一个物体的韧度越高,它就越不容易破裂。需要指出的是,一个物体的韧度与硬度是完全不同的两个概念。

当钻石受到强力冲击时,它内部的晶体就会沿着某一个结晶方向开裂,从而变成一堆更小的钻石,也就是我们所说的“被砸碎了”。

但这也并不是说铁锤就比钻石强,如果你将铁锤压在钻石上缓缓用力,那么不管你用多大的力,钻石都不会碎,而铁锤就会与之前我们想象的那样,被钻石顶出一个凹痕。

据说日本的一家公司曾经做过一个实验,将该公司制造的人工钻石放置于钢板上,然后用压路机从上面缓慢慢地压过去,实验结果是钻石毫发无损,完胜压路机。可以想象的是,如果该实验中的压路机开快一点,那么可能就是另外的结果了。

综上所述,大家不要以为钻石是最硬的就是无敌的,事实上

钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石,但有时人们对二者并不加细分。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳(C)元素组成的单质晶体。

金刚石是自然界中最硬的物质,是摩氏硬度10级的唯一的矿物,所以被誉为“硬度之玉”。它的抗摩硬度是刚玉的140倍,超过石英的1100倍,因而其无与伦比的硬度可想而知。

应当指出:这里说的金刚石硬度特别大,是指它抵抗外力刻划的能力强;但它又具有脆性,怕重击,重击或跌撞后将会顺其解理破碎。

石是世界上最坚硬的天然物质, 因为钻石由碳元素组成,蕴藏于地壳深处,经历亿万年,在高温高压下结晶,纯化而成。 ┆ 回答:fmy1891 级别:先知 7月4日 14:29 金刚石是典型的原子晶体,在这种晶体中的基本结构粒子是碳原子。每个碳原子都以sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键,键长为155×10^-10m,键角为109°28′,构成正四面体。每个碳原子位于正四面体的中心,周围四个碳原子位于四个顶点上,在空间构成连续的、坚固的骨架结构。因此,可以把整个晶体看成一个巨大的分子(如图所示)。由于C-C键的键能大(为347 kJ/mol),价电子都参与了共价键的形成,使得晶体中没有自由电子,所以金刚石是自然界中最坚硬的固体,熔点高达3550℃,并且不导电。

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