用锤子砸钻石会怎么样?

用锤子砸钻石会怎么样?,第1张

我们看一下钻石也就是金刚石的物理性质,硬度10,居矿物之冠,其绝对硬度在石英(水晶)的1000倍,刚玉(红宝石、蓝宝石)的150倍;解理平行八面体{111},中等;性脆。相对密度352。

解理

结晶矿物受力后,有其自身结构的原因造成晶体沿一定结晶方向裂开成光滑平面的性质,称为解理。裂开的光滑面称为解理面。金刚石属于质点面间距相对较大导致结构中质点面间联系力相对较弱的原因。质点间距离如下:平行{111}方向为1545A;平行{110}方向为1262A;平行{100}方向为0892A。其中以平行{111}的质点面间距最大,其联系力相对较弱,因而金刚石具有平行{111}的解理,也就是在受力情况下,容易沿着平行{111}方向裂开。

脆性

矿物的脆性是指矿物受外力作用时易发生脆裂的性质,他与矿物的硬度无关。

自然界绝大多数非金属晶格矿物都具有脆性,如自然硫、萤石、黄铁矿、石榴子石和金刚石等。

锤子一般都是合金,也就是金属,延展性都很好,原子之间距离非常小,这就是它密度大,很重的原因,这也导致它在受力情况下一般不发生裂开,除非受到来自外界很大的力,至少超出人的手臂力量。

所以用锤子砸钻石,钻石会碎,会裂开,但是裂开只破坏了它的晶体外形,并没有让他变成粉末,例如石膏,击打下,就变成粉末。也就是说他裂开了也不能改变他硬度是10的本质,变得在小她也是自然界自然产出的最硬单质物质

可以,在工业上,硬度是用来衡量一种物质防止比它更硬的东西进入其内部的能力;强度才是衡量一种物质防止被破坏的能力。钻石硬度虽然高,但碳原子之间的共价键在获得足够的能量后还是会发生破坏的。如果铁锤能给予足够的冲击力,是完全可以将钻石打碎的。不过铁锤也会产生个坑就是。

另外,钻石并不是最硬的物质,立方氮化硼的硬度是超过钻石的,在工业上用作特种刀具。

我们都知道,钻石是自然界硬度最高的物质,所以题主的这种联想很合理,用铁锤去砸硬度最高的钻石,会发生什么事呢?

可能很多人都猜到了,钻石会碎掉,就像砸玻璃一样。这是因为硬度和韧性不是一回事。物体的硬度是指材料表面抗挤压的能力,简单来说就是其他物体在表面摩擦,会不会留下划痕。例如用钻石刀可以在玻璃表面留下划痕,从而切割玻璃,但反过来却不行。

但是材料的韧性则是另外一回事,它指的是材料断裂的容易程度,专业研究中会使用“断裂韧性”这一概念来表征和衡量材料断裂的容易程度。钻石的断裂韧性和玻璃在一个数量级,比钢材或其他合金材料低了一到两个数量级。这就意味着锤子砸钻石,与锤子砸玻璃效果差不多,钻石会碎的很彻底;但锤子去砸一块钢铁或其他金属材料,则不会出现碎裂的情况,而是会把小块钢材砸扁产生形变,却不会断裂。

这两个概念的差异也会经常影响到我们的生活,例如通常情况下的手机屏幕都是玻璃的,这是因为玻璃的硬度也很高,通常的普通磨损很难在表面留下划痕,影响显示效果和美观程度;但玻璃的断裂韧性却不高,造成手机在被摔情况下很可能出现屏幕破裂的情况。所以啊,就算哪天技术发达到屏幕都换成了钻石的,也难以避免手机屏幕被摔裂的命运……

引言:人类在与自然界接触的漫长过程中获得了很多的规律和道理,例如没有一种物质能够完胜任何物质,即使世界上最坚硬的物质在铁锤面前也会显得不堪一击,这句话说的正是钻石。

为了研究物质的硬度,德国矿物学家费德勒·莫斯在19世纪初提出了莫氏硬度这一概念,之后的科学家就按照这个概念对已存在的和陆续发现的物质进行硬度定性。在已定义的物质中,有一种物质的莫氏硬度达到了10级,它就是自然界最坚硬的天然物质——金刚石。可能很多人对金刚石这个名字不熟悉,但如果说它还有一个名字叫“钻石”的话,相信大家都听过这种物质。

金刚石极其坚硬的特性被人类利用来生产各种耐磨工具,而钻石在人类配饰领域也独占鳌头,因为人们认为它无比坚硬的特性象征着爱情的“坚贞”。那么为什么钻石会如此坚硬呢?这与它自身的形成结构有关。化学家最早在研究钻石的时候发现了这种物质的主要组成元素是碳,而它内部的结构是以碳原子为核心的晶体结构,一个碳原子的周围还连接着4个碳原子,它们之间所形成的的共价键为这种物质创造了不可思议的坚硬性。

那么问题来了,最坚硬的天然物质能够承受住铁锤的重击吗?很多网友表示并没有人会愿意为了得到这个问题的答案而用铁锤砸钻石,而且他们相信钻石要比铁坚硬多了。确实如此,除了土豪和专业研究团队之外一般人都不会进行这样的实验,但也正是很少人了解这样的实验导致大多数人的认知偏差,实际上钻石是可以被铁锤砸碎的,而且并不需要耗费巨大的力气。

如果你忍心的话,那么只需要一锤子下去,一颗钻石立刻就会粉碎。钻石不是最坚硬的物质吗,为什么铁锤能够轻易将其击碎呢?这个问题的答案同样与人类的认知偏差有关,长期以来我们都认为硬度高的物质一定是难以击溃的,实际上我们忽略了另一个因素,那就是韧度。在物理学上,韧度被用来衡量物体的抗破裂能力,这也是物质能够承受重击的一个参考因素。

钻石的硬度固然高,但是它的韧度十分低,换而言之就是它十分“脆”。当钻石受到外界强大的冲击力时,这股冲击力导致钻石内部结构产生一个开裂的通道,从而导致更多开裂通道的产生,最终导致钻石被击碎的现象。日本一家材料公司曾经做过这样的实验:他们将一颗人工钻石放在一块钢板下,然后让压路车从钢板上开过去,结果发现钻石只出现了一点磨损,并没有碎裂。

但如果是让压路车以更高的速度压过钢板的话,那么钻石破碎的可能性就更大了,这其中涉及到动量等问题。因此我们可以从钻石身上得到一些启发,一个物体在具有某种卓越特性的同时它也会有不堪一击的一面,这就要求我们在看待问题分析现象的时候尽可能从更多的角度去思考。

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