钻石是世界上最硬的物质吗?

钻石是世界上最硬的物质吗?,第1张

不是

来自芝加哥大学等多所高校科学家组建的一支研究小组指出,超硬材料立方氮化硼是将氮化硼微粒压缩成一种超坚硬物质形式。这种透明的材料甚至超越了钻石硬度,其维氏硬度达到108 GPa,而合成钻石的维氏硬度为100 GPa,并且该材料是商用立方氮化硼硬度的两倍。

这种材料的最大秘密在于纳米结构,研究人员开始使用类似洋葱结构的氮化硼微粒(像俄罗斯套娃玩偶结构)在1800摄氏度高温下压缩至15GPa,大约承受汽车轮胎压力值的68万倍,这种晶体材料将重组,形成纳米结构。

扩展资料

在纳米晶体结构下,邻近的原子共享一个边界,这就像是一些公寓住宅。为了使这种材料变得更加坚硬,科学家降低了这些微粒的体积,从而使它变得更加坚硬,无法被刺穿。

田永军解释称,这种纳米结构可以使物质变得更坚硬,难以被刺穿,对于氮化硼而言,维持特征强度的平均尺寸是4纳米,但相应的结果立方氮化硼在高温环境下非常稳定。

未来这种超硬材料与当前商用较低硬度的立方氮化硼价格相当,或许未来可用于机械加工、碾磨、钻探、切削工具,以及用于制造科学仪器。

人民网-科学家发现“最硬”新材料 硬度超钻石

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

不会!钻石会被铁锤砸碎。钻石除了看起来非常漂亮之外,还有一个更重要的特征,那就是它的硬度。迄今为止,钻石仍然是地球上发现的最坚硬的天然物质。因此,钻石不仅可以作为珠宝收藏,还可以广泛应用于各行各业,具有较高的实用价值。在高温高压的地球上,碳元素形成一种特殊的晶体,晶体中的每个碳原子与附近的4个碳原子形成共价键。这种晶体称为钻石结构,即抛光前的天然钻石。碳原子有四个外部电子。钻石晶体中所有的外电子都用来形成共价键,所以钻石晶体中没有自由电子。这种结构使金刚石坚硬,不具有导电性能。

这是因为尽管钻石的硬度最高,但它的韧性很低。韧性,也称为脆性,是物体抗裂能力的物理指标。物体的韧性越高,破裂的可能性就越小。应该指出,物体的韧性和硬度是完全不同的概念。当钻石受到强烈冲击时,里面的晶体会沿着一定的结晶方向破裂,从而变成一堆更小的钻石,这就是我们所说的“被砸碎”。

然而,这并不意味着锤子比钻石更坚固。如果你缓慢而坚定地把锤子压在钻石上,不管你用多用力,钻石都不会断裂,锤子也会像我们之前想象的那样被钻石弄凹。

据说一家日本公司曾经做过一个实验,将该公司制造的人造钻石放在钢板上,然后用压路机从上面慢慢压出来。实验的结果是钻石毫发无损,并击败了压路机。可以想象,如果这个实验中的压路机行驶得更快,那么这可能是另一个结果。 

 

事实上,因为钻石非常坚硬,所以很容易破碎。钻石越大,越容易破碎。

钻石的莫氏硬度为10级,莫氏硬度是衡量矿物硬度的标准,共分为10级,钻石,也就是金刚石达到了最高级第10级。莫氏硬度是通过矿物间相互划伤来判断其硬度大小,如果某矿物将另一个矿物划出划痕,那就证明这个矿物的硬度比另一个要硬。钻石可以划伤一切矿物质,所以钻石的莫氏硬度为10级,同时也得出钻石是世界上硬度最大的物质。

钻石的成分和常见的媒、铅笔芯、糖的成分基本相同,碳元素在较高的温度、压力下,会逐渐结晶形成石墨,同时在高温、极高气压以及还原环境下,就会结晶形成珍贵的钻石。

钻石是由金刚石组成的,而金刚石的主要元素是碳。碳本身的硬度并没有那么大,但是金刚石内的碳的排列方式很特别 。在金刚石的内部,每一个碳原子都与周围的4个碳原子紧密结合,从而形成一种致密的三维结构。这种结构从未在其他的矿物中见到,也使得钻石成为了世界上最硬的矿物。

其实早在古希腊时代,欧洲人就知道了钻石的坚不可摧的特质,并将这一特质与坚贞不渝联系在一起。古希腊人用adáma(坚不可摧)来称呼钻石,英语中“diamond”(钻石)和“adamant”(坚定不屈)的就是来源于adámas这个词。

    钻石恒久远,一颗永流传。钻石是最坚硬的物体,但是它能够划开玻璃吗?答案是:可以

    钻石也是金刚石的一种,是一种天然的矿物。钻石美丽稀有,在人们的眼中象征着爱情象征着忠贞。钻石的成分和我们生活中常见的煤和糖的成分差不多,都是碳元素再高温高压的条件下形成的。

    钻石在我们的生活中并不常见,但是金刚石我们应该还是见过的,因为玻璃刀上面的小石头就是金刚石。钻石就是金刚石经过精加工的产物,钻石是世界上硬度最高,非常耐久,成分比较单一的纯天然的宝石,他是具有立方结构的碳晶体。所以他在光的照射下会反射光线,形成闪亮的画面,这也是它受人追捧的原因之一。而且钻石非常稀少,物以稀为贵所以它的价值也是按照克来计算的,非常昂贵。

    钻石是敢和任意东西比较硬度的,他做成成品是是去掉了外部一层脆的表皮,留下内部是最坚硬的。其实钻石也是分为很多种类的,根据他的大小,颜色,人工合成等等因素分为很多种,这里小编也就不一一介绍了。虽然钻石的硬度无可比拟,但是他还是很脆的,如果用力的撞击外物,难免会出现裂缝甚至破碎。但是如果仅仅是划开玻璃,最不济的会再钻石表面留下印记,但是玻璃肯定会留下它难以抹平的伤痕。

    所以说钻石为金刚石的精华当然能够划开玻璃。但是也不要轻易尝试哦,毕竟钻石是非常昂贵的,稍有损坏都是非常心痛的呀。

    好了,今天的介绍就到这里,希望我的回答会对您有所帮助,不要忘了点赞哦!

硬度为10。

钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的,属等轴晶系。常含有005%-02%的杂质元素,其中最重要的是N和B,他们的存在关系到钻石的类型和性质。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2417,色散中等,为0044。均质体。热导率为035卡/厘米/秒/度。用热导仪测试,反应最为灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉的150倍,怕重击,重击后会顺其解理破碎。

钻石与相似宝石、合成钻石的区别。宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。合成钻石于1955年首先由日本研制成功,但未批量生产。因为合成钻石要比天然钻石费用高,所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。

钻石在天然矿物中的硬度最高,其脆性也相当高,用力碰撞就会碎裂。源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质,是公认的宝石之王。钻石的。也就是说,钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。

扩展资料:

天然钻石价格不菲,渴望拥有一颗高纯度钻石的消费者或许可以考虑英国科学家在实验室里“种”出的钻石。这种人造钻石比天然钻石更纯净,价格却便宜两成。

英国加的夫大学奥利夫·威廉姆斯教授带领一个团队为半导体研究制造钻石。他们先把一颗天然钻石作为“种子”置入真空室,以去除空气中所含杂质,然后向真空室泵入3000摄氏度高温的气体甲烷和氢气,形成高度带电等离子体。由于温度较高,这两种气体迅速分裂。从甲烷气体中分裂出的碳原子集合于“种子钻石”,自然模仿这颗天然钻石的晶体结构,以每小时0006毫米的速度“生长”。实验室环境下,几天就可以“培育”一颗1克拉大小的钻石。

同样技术可用于生产首饰用钻石。威廉姆斯教授说,这种实验室“种”出的钻石纯度高于自然界存在的几乎任何物质。他告诉英国天空新闻频道:“最好的‘种植手’(生产的钻石),每一万亿原子只有一个不纯。”与同等大小的天然钻石相比,这种人造钻石价格便宜15%至20%。

这项技术有望彻底颠覆钻石产业,已经有几家大企业尝试“种植”首饰用钻石。不过,钻石生产商协会董事长让-马克·利伯赫尔认为,即使外观上肉眼难以区别,人造钻石和天然钻石仍然价值不同。因为,珠宝的价值一定程度上取决于“情感质量”。

参考资料:

-钻石

学校里的老师可能曾经告诉你,钻石是世界上最硬的东西。2009年开始这条知识就彻底作废了,因为出现了2种硬度超越钻石的东西:纤锌矿型氮化硼和蓝丝黛尔石(也叫六方金刚石、六方碳)。这两种物质的压入硬度(一种通过造成压痕而测得的硬度)分别比钻石高18%和58%。

不过,这两种物质非常罕见,而且不太稳定。但是在2013年,另一种超硬材料横空出世,它就是超硬纳米孪晶立方氮化硼。在微观上看,这种材料就像洋葱一样一层包着一层。

以后女孩子们可能不会要钻石戒指,而是要超硬纳米孪晶立方氮化硼戒指当礼物了。

钻石的硬度是10。钻石,学名:金刚石,化学成分是碳,硬度为10,是目前自然界中已知最硬的物质,折射率和色散率极高。由于具有这些特性,钻石多用于制作装饰品,也可用于制作切割工具。钻石的质量单位,译为卡或克拉。1克拉等于200毫克。一克拉又分为100分。

主要出产说明

澳大利亚、刚果民主共和国、博茨瓦纳、俄罗斯、南非是世界最著名的五大钻石出产国,其钻石产量约占世界总产量的90%。

比利时安特卫普、以色列特拉维夫、美国纽约、印度孟买、泰国曼谷是世界主要钻石切磨中心。其中,安特卫普拥有“世界钻石之都”的美誉,“安特卫普切工”(AntwerpCut)是钻石完美切工的代名词。

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