钻石的形成是在地底里数百公里深处的地质层经原始碳受热、压力溶融结晶而成,大部份钻石原生矿附着于云母橄榄岩中,在亿年前经由地壳板块变动、火山爆发,随岩浆喷出带到地表浅层下,其化学成份是C碳元素,当然偶而会参杂其它元素如铁、铬、镁等上万种矿物,即俗称内含物或杂质,内含物愈少就是纯净度愈高愈没有瑕疵。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。
钻石原岩——金伯利岩(kimberlite)和钾镁煌斑岩(lamproite)
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℃。
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。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
★钻石的硬度为莫氏硬度
10
级;
※※金刚石自古就是最名贵的宝石,以透明无瑕疵、无色或微蓝为上品。其加工成品称为钻石。
金刚石无色、透明或微带蓝、黄、褐、灰、黑等色。灰或黑色的圆粒金刚石称为黑金刚石。有些金刚石已可通过人工方法使之改色标准金刚光泽折射率高达240~248。具强色散性。在X射线照射下发蓝绿色荧光,这一特性被用于选矿。八面体解理中等。质量最好的金刚石比重可达
353,而黑金刚石仅为
315。摩斯硬度10,是已知物质中硬度最高的。具半导体性。金刚石加热到1000℃时,可缓慢转变为石墨。
■莫氏硬度表
滑膏
/12
----1滑石
2石膏
方萤/
34----3方解石
4萤石
磷长/
56
----5磷灰石
6正长石
英黄/
78----7石英
8黄玉
玉刚/
910----9刚玉
10金刚石
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的硬度,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
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。
世界上最硬的物质是金刚石,金刚石是碳在高温高压条件下的结晶体,是自然界最硬的矿物。其名称来源于希腊文“Adamas”,意为坚硬无敌。
硬度是物体对外力侵入所表现的抵抗能力,也可以理解为在固体表面产生局部形变所需要的能量。根据作用方式不同,硬度可分为刻划硬度和压入硬度。刻划硬度反映的是被测试物体对抗另一硬物体尖端刻划得能力。莫氏(Mohs)硬度是一种在矿物学上广泛应用的刻划硬度,以10种具有不用硬度的矿物为标准,1滑石,2石膏,3方解石,4萤石,5磷灰石,6正长石,7α-石英,8黄晶,9刚玉,10金刚石。莫氏硬度在应用于磨料硬度时,又被扩展,为15个等级,1滑石,2石膏,3方解石,4萤石,5磷灰石,6正长石,7水晶,8石英,9黄晶,10石榴石,11熔融锆氧,12熔融矾土,13碳化硅,14碳化硼,15金刚石。
显微硬度是一种压入硬度,反映被测试物体对抗另一硬物体压入的能力,单位为MPa或者kg/mm2(2是平方),维氏显微硬度是用对角为130度的金刚石四棱锥做压入头按公式HV=1818P/d,(P荷重,d凹坑对角线长度),金刚石的显微硬度为78500MPa(8000kg/mm2(2是平方),)。
影响硬度的主要因素有:晶体结构中质点间的联合力,原子晶格键合力很强,金刚石、碳化硼、氮化硼、碳化硅就属于这种,离子键合力也不差,刚玉就属于这种。晶型、堆积密度等。
金刚石矿物晶体构造属等轴晶系同极键四面体型构造。碳原子位于四面体的角顶及中心,具有高度的对称性。单位晶胞中碳原子间以同极键相连结,距离为154(10-10m)。常见晶形有八面体、菱形十二面体、立方体、四面体和六八面体等。
另外还有别的资料说:金刚石莫氏硬度为10,显微硬度为98
6549MPa(100
060kg/mm2),绝对硬度大于石英的1000倍,大于刚玉的150倍。矿物性脆,贝壳状或参差状断口,在不大的冲击力下会沿晶体解理面裂开,具有平行八面体的中等或完全解理,平行十二面体的不完全解理。
还有的资料说,最硬的是由碳元素的同位素碳14所组成的金刚石是最硬的。
硬度10是莫氏硬度。
另:
世界上最硬的东西就是原子以共价键组合排列的碳单质,也就是金钢石
最硬的金属单质是铬,莫式硬度90
自然界最硬的物质:钻石
人工合金最硬的是:铬钴合金
最硬的树:是生长在朝鲜和我国交界处的铁桦树
身体最硬之处:脸皮
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