钻石硬度这么高,为什么这么脆呢?

钻石硬度这么高,为什么这么脆呢?,第1张

硬度和脆性是两种不同的概念,其中关联性并不是很强。硬度是指材料的抗挤压能力,但硬度高并不等于坚不可摧,反而在很多情况下,硬度较高的物质反而更容易碎。

比如玻璃的硬度高于木棍,而用木棍可以敲碎玻璃,钻石同理。钻石的结构是一个八面体,当其受力的时候,钻石会沿着平行于八面体的方向破碎开来。从而就出现了钻石被撞坏的画面。

钻石可以通过以下3种方式来鉴别:测硬度,铅笔,哈气法。

测硬度

鉴别钻石可以测试硬度,钻石的矿物名称为金刚石,它是已知自然界中硬度最大的物质,因此真正的钻石用任何东西在表面划刻都不会出现痕迹。钻石是自然界中硬度最大的物质。

铅笔鉴别

此外钻石也可以使用钻笔来鉴别,在白纸上画一条直线后,将钻石放在直线上面,真正的钻石不能看到下面的直线,而假的钻石可以清楚的看到下面的直线。用铅笔在白纸上画一条直线,透过钻石不能看到下面的直线。

哈气法

钻石还可以使用哈气法来鉴别,钻石有很好的导热性和传热性,对着钻石哈一口热气时,真正的钻石表面的热气会很快消失,而假钻石表面的热气会停留很久。对着钻石哈一口气,真钻石表面的热气会很快消失。

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

因为钻石具有独特的内部结构。

钻石象征着高贵的身份和地位。只知钻石稀有,不知钻石的本质。1772年,瓦锡将钻石加热燃烧,成功测得燃烧后的产物有水和二氧化碳,至此钻石的面纱被人类揭开。

钻石本质是“碳”,和石墨,煤炭没有区别。物理层面,晶体中碳原子的排列方式的不同,形成了同素异形体,导致了性质不同的原因。

以石墨为例,在石墨晶体中,同层碳原子以sp2形成共价键,每个碳原子以三个共价键与三个原子相连。这种结构由于同层原子结合非常紧密,产生滑移的现象,这是石墨强度较低的原因;钻石结构中,每个原子与4个原子形成正四面体,以SP3与另外4个碳原子形成共价键,构成正四面体的形状。共价键强度大,金刚石硬度就很大,熔点非常高。

钻石的发现,像做梦一样。在河流的上游存在富有钻石的矿石,经过自然瓦解,钻石暴露外部,随着径流到下游,静待有缘人。在此后的时间里,在河边淘金淘钻石。1850年,人们了解到上游的矿石富含钻石,于是转战上游,进行寻找。到1867年,在南非小镇附近发现了这种岩石,更名为“金伯利岩”,至此,初步了解钻石矿脉,开采钻石,必须找到金伯利岩。不要高兴太早,找到金伯利岩不一定代表开采钻石,金伯利岩金刚石占到20%~30%,具有价值的不足5%,达宝石级别更是少之又少了,比河边靠运气强。

目前为止,金伯利岩矿脉分布在南非和俄罗斯以及中国等少数国家,以南非著名,“库利南钻石”重达3106克拉。

钻石坚硬,什么工具才能切割和加工?可能不信,加工钻石要比加工其它矿石要相容易。在200年前,钻石工匠利用经验判断钻石纹路,然后劈开。

你也许不曾想到,黑色的石墨和亮闪闪的金刚石其实是由同一种元素——碳构成的,只是它们的外表和性质大不相同。

石墨的质地非常软,只要在纸上轻轻一划,就会留下灰黑色的痕迹,铅笔芯就是用石墨制造的。金刚石是所有自然物质中硬度最高的:人们用镶着金刚石的刀来切割玻璃,无不“迎刃而解”;钻探机的钻头上镶着金刚石,能大大加快向地下钻进的速度;金刚石还能用来加工各种硬度较高的金属。

石墨和金刚石都是碳元素构成的,为什么它们的性质相差如此悬殊呢?

原来,石墨中的碳原子是成层排列的,每层原子之间的A合力很小,就像一副叠起来的扑克牌,很容易滑动、散开。而金刚石中的碳原子是整齐排列的立体结构,每个碳原子都紧密地与其他4个碳原子连接,构成一个牢固的结晶体,因而显得特别坚硬。

天然金刚石的产量很少,只有在非常高的温度和巨大的压力之下,地下熔岩里的碳才有可能形成金刚石。由于它产量少、价格贵,人们往往会利用高温高压来合成人造金刚石。

依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级,钻石(金刚石)为最高级第10级;如小刀其硬度约为55、铜币约为35至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6。

补充:

钻石是指经过琢磨的金刚石,在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳 (C)元素构成,具有立方结构的天然白色晶体。钻石具有宗教色彩的崇拜和畏惧,同时又把它视为勇敢、权力、地位和尊贵的象征。现在已成为百姓们都可拥有、佩戴的大众宝石。钻石的文化源远流长,也有人把它看成是爱情和忠贞的象征。

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