钻石的坚硬度

钻石的坚硬度,第1张

 1矿物名称为「金刚石」,英文为Diamond,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。钻石的化学成份有9998%的碳。也就是说,钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。

  2钻石的摩氏硬度:10,是天然矿物中的最高硬度。但千万别认为钻石硬度高,就永不破损。其实钻石脆性也相当高,用力碰撞仍会碎裂。

  3钻石是依据其原石的外形,来切割成各种不同形状的钻石。其中,受大家欢迎的八种形状有:圆形、椭圆形、榄尖形、心形、梨形、方形、三角型及绿柱石形。圆钻,是最常见的形状。

  4钻石属天然矿物。钻石的主要产地是澳大利亚、南非、印度;而美国、印度,以色列、比利时则是钻石加工切割的基地。尤其比利时,是全球公认的雕琢钻石贸易中心。

[编辑本段]化学成分

  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。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�6�1秒�6�1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。一组解理完全。密度352克/立方厘米。钻石具有发光性,日光照射后 ,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。

  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。如:仿钻立方氧化锆多无色,色散强(0060)、光泽强、密度大,为58克/立方厘米,手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和,肉眼很难将它与钻石区别开。

[编辑本段]形成原因

  现代科学技术 、手段为探索钻石的形成提供了新思路和方法。钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石,它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同,碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨(黑色),而在高温、极高气压及还原环境(通常来说就是一种缺氧的环境)中则结晶为珍贵的钻石(白色)。为了便于理解钻石的起源,先看一看含有钻石的原岩。

  自从钻石在印度被发现以来,我们不断听到人们在河边、河滩上捡到钻石的故事,这是由于位于河流上游某处含有钻石的原岩,被风化、破碎后,钻石随水流被带到下游地带,比重大的钻石被埋在沙砾中。钻石的原岩是什么?1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石,此后钻石的开掘由河床转移到黄土中,黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石,它就是钻石原岩——金伯利岩(kimberlite)。什么是金伯利岩?金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩,这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉岩碎片,主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。研究表明,金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。由于这种岩石首先在南非金伯利被发现,故以该地名来命名。

  另一种含有钻石的原岩称钾镁煌斑岩(lamproite),它是一种过碱性镁质火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含辉石、橄榄石等矿物,典型产地为澳大利亚西部阿盖尔(Argyle)。

  科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在45-60Gpa(相当于150-200km的深度),温度为1100-1500摄氏度。虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而目前所开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石。钻石的形成需要一个漫长的历史过程,这从钻石主要出产于地球上古老的稳定大陆地区可以证实。另外,地外星体对地球的撞击,产生瞬间的高温、高压,也可形成钻石,如1988年前苏联科学院报道在陨石中发现了钻石,但这种作用形成的钻石并无经济价值。

  稀少的钻石主要出现于两类岩石中,一类是橄榄岩类,一类是榴辉岩类,但仅前者具有经济意义。含钻石的橄榄岩,目前为止发现有两种类型:金伯利岩(kimberlite)(名字源于南非得一地名——金伯利)和钾镁煌斑岩(lamproite),这两中岩石均是由火山爆发作用产生的,形成于地球深处的岩石由火山活动被带到地表或地球浅部,这种岩浆多以岩管状产出,因此俗称“管矿”(即原生矿)。含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表,经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎,在水流冲刷下,破碎的原岩连同钻是被带到河床,甚至海岸地带乘积下来,形成冲积砂矿床(或次生矿床)。

钻石硬度为10级。

钻石硬度用摩氏硬度来表示,摩氏硬度是由莫斯发明的,通用的测试矿物的标准单位,共10级。钻石即金刚石,硬度等级为10。

钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。钻石是已知最硬的自然生成物质,没有什么东西可在钻石上划上痕迹,若能划上痕迹的则绝非钻石。

钻石鉴定方法

1、划线鉴定法  

切工良好的现代圆形明亮式钻石具有高度反射能力,光线穿过钻石时会发生折射。这时将钻石摆放在直线上时,折射现象会造成视觉扭曲,无法看到直线。  

2、哈气鉴定法  

天然钻石传热能力非常强,热气散播速度非常快,对着钻石哈气,如果雾气很快消散,说明是天然真钻。  

3、硬度鉴定法  

钻石的硬度非常高,用砂纸打磨物体表面,在打磨下没有任何变化,说明是天然真钻。  

4、划线鉴定法  

用油性笔在钻石表面画线,如果画下的线条流程清洗,则证明是真钻石。

钻石特性。钻石有着宝石之王的称号,在自然界中,钻石不仅是最坚硬的宝石,也是价格最昂贵的宝石。钻石不仅可以发出璀璨夺目的光芒,在现在的文化中,钻石也被赋予了更多爱情的象征。人们佩戴钻石,希望自己的爱情能够像钻石一样永恒。随着人们消费水平的提高,昂贵的钻石也已经成为大众佩戴的首选宝石之一,那么我们都知道钻石的奢华与美丽,除此之外,钻石有哪些特性呢?今天就来为大家分析钻石的几大特性。特性1:钻石的硬度最高。钻石是自然界中硬度最高的宝石,我们可以使用钻石来划上任何的物质。那么跟钻石硬度一样高的还有钻石的脆性,如果用力撞击等,都会导致钻石的破裂。由于钻石的密度相对比较高,再加上钻石本身的稀有性,因此人们也将钻石成为自然界中最昂贵的宝石。特性2:钻石的结构最单一。天然的钻石结构是非常单一的,而且没有任何的色彩,所以人们通常会用晶莹剔透来形容钻石。但是正因为这种天然形成的因素,所以钻石在形成过程中也会有颜色的改变。比如说我们常见的淡**以及其他颜色的宝石等,虽然添加了色泽的钻石价格相对较低,但是这并未影响人们对于彩色钻石的喜爱。特性3:钻石的导热性很高。钻石的特性包含了很多方面,其中钻石的导热性就是其中重要的一方面。钻石虽然不属于金属类物质,但是它却拥有者很高的导热性。其实当我们在购买钻石时就可以发现,人们在鉴别钻石时,会使用一个导热工具,用这个导热工具来检测钻石时,会发现导热工具立刻会发出信号,这也证明这枚钻石是天然形成的。而导热也成为了钻石的一大特点之一。 特性4:钻石具有亲油性; 我们在佩戴钻石饰品时,会发现如果经常佩戴钻石的话,钻石的表面会出现一层油渍,这主要是因为钻石具有亲油的特性,尤其是女性在做家务时,会经常接触到各种油污,此时这些油污会附着在钻石的表面,影响钻石本身的亮度和光泽度。而我们在开采钻石时,也正是钻石的这种亲油性,才使我们能够更好的开采钻石。而由于这一特性,也提醒我们在佩戴钻石时,尽量不要让钻石沾染油污,否则会影响钻石的外观。

钻石号称“宝石之王”,是世界上公认的最珍贵的宝石。钻石硬度大,光泽强,不宜磨损,折射率大且色散强,因此能射出迷人的“火彩”。最早发现钻石的国家是印度,目前世界上最主要的钻石产地是非洲、澳大利亚、、俄罗斯、加拿大,其中非洲是最主要的产地。目前,世界钻石的经销主要控制在戴比尔斯联合矿山有限公司的手里,该公司通过中央销售组织控制世界金刚石生产的80%左右。戴比尔斯公司开采金刚石的主要矿山在南非,并通过其金刚石有限公司和子公司还控制非洲等地以外或其他西方国家的钻石。根据颜色钻石可以分为两大类:五色至浅**系列、彩色系列。五色系列包括近无色和微黄、微褐、微灰色。彩色系列包括**、褐色、红色、粉红色、蓝色、绿色、紫罗兰色等,此外还有含有大量石墨包裹体的黑色钻石,多数彩色钻石颜色发暗。其中蓝色和粉红色钻石是最好的,由于极其罕见,因而极其昂贵,世界上有名的“库里南”、“高贵无比”、“希望”等均为淡蓝色的钻石。俗话说:“黄金有价,钻石无价”,钻石被人们视为无价之宝。但实际上钻石的价值可以通过钻石的“4C”来确定,即钻石的质量(Carat)、颜色(Color)、净度(Clar—ity)、切工(Cut)。其中钻石的质量是影响钻石的价值的最重要的因素,同等品质的钻石,质量越大越是珍贵。一般讲,钻石质量只计克拉(1克拉:0.2克)后面的两位小数,对第三位小数的意见是8舍9进。但是,钻石价值与质量的关系,并不是简单的线性关系,而是复杂的几何关系,29分与30分,49分与50分,59分与60分,89分与90分,99分与1克拉之间,钻石价值的差别很大。钻石的价值也受到净度、颜色的影响,净度级别越高,颜色级别越好,钻石的价值也越高,颜色越白的钻石,越为稀罕、珍贵。钻石评价的四个要素中,切工是直接受人为因素影响的。目前市场上较为常见的钻石切割花形有圆形、心形、水滴形、方形、椭圆形、祖母绿形等。切工的好坏直接影响钻石的火彩,切工越是精确、合理,就越能显示钻石的诱人光彩。伪劣晶鉴别由于钻石稀少、昂贵,所以市场上出现很多钻石仿制晶。这些仿制品主要是一些五色宝石,如无色玻璃、五色锆石、无色水晶、无色蓝宝石、无色黄玉、无色尖晶石、合成金红石、人造钛酸锶、钇铝榴石、钆镓榴石、合成立方氧化锆、合成碳硅石等。目前,合成立方氧化锆及合成碳硅石是钻石的最理想的仿制品。钻石与其仿制晶的主要鉴别特征如下:1.光泽钻石具有特征的金刚光泽,这是区别于其他仿制品的主要特征之一。2.火彩特征钻石由于具有高的折射率和高的色散值,因此表现出一种特殊的“火彩”。钻石的火彩柔和,有跳动感,而钻石仿制品火彩呆板且单调。3.透视效应将钻石台面向下放在一张有线条的纸上,切工完美的钻石看不到纸上的线条,否则为仿制品。4.亲油性天然钻石具有较强的油亲和能力,用油性水笔在钻石表面划过时可留下清晰而连续的线条,相反,在钻石仿制品表面划过时,墨水会聚成一个个小油滴,不能出现连续的线条。5.疏水性将小水滴点在钻石表面,水滴能在钻石表面保持很长时间,如果是仿制品,小水滴则会很快散开。6.导热性能好由于钻石具有较高的热导率,因此对着钻石哈气,可发现雾气很快消失,而仿制品则可在表面见到明显的雾气,并且需持续一段时间方可散去。7.面平棱直点尖锐由于钻石是世界上最硬的物质,因此,抛光钻石刻面之间的棱线平直而尖锐,仿制品硬度小,棱线圆滑且多有磨损。目前,与钻石最为相似的有合成立方氧化锆和合成碳硅石。合成立方氧化锆颜色发白,净度高,不含钻石中的天然包裹体,硬度低,棱线圆滑,密度较钻石大,手掂较钻石沉。合成碳硅石颜色呈灰绿色,色散值比钻石高,火彩较钻石强,有大量平行排列的白色针管状包裹体,由于具有较高的双折射率,在10倍放大镜下可见刻面棱双影。这些特征都可将之同钻石区别开来。

楼主的描述牵扯了多个物理概念:

1、硬度:是指材料抵抗其他物体刻划或侵入其表面的能力;

2、脆性:是指材料在外力作用下(如拉伸、冲击等)仅产生很小的变形即断裂破坏的性质;

3、解理:是指矿物晶体受力后常沿一定方向的平面破裂的性质。

钻石之所以被敲碎是因为其具有解理的性质,且属于脆性材料。严格的说来钻石是世界上最硬的天然物质,现在很多合成材料的硬度都超过了钻石。

综上所述,楼主问题回复如下:

1、有关文献记载,古人实际上没少干过用锤子砸钻石的糗事,以此来判断钻石的真假,导致相当多的有可能成为历史名钻的石头破碎一地!

2、用锤子敲碎钻石涉及脆性和解理两个物理概念,含义如上;

3、硬度与脆性、解理的区别见上面的释义。

硬度:是指宝石材料抵抗外来刻划、压入或研磨等机械作用的能力。

硬度分相对硬度和绝对硬度两种。

相对硬度又称摩氏硬度。

钻石的摩氏硬度为:10Hm,是天然宝石中硬度最高的。

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