钻石是世界上最坚硬的物质之一,为什么有人说它很“脆弱”?

钻石是世界上最坚硬的物质之一,为什么有人说它很“脆弱”?,第1张

但说真的,坚硬的宝石就结实吗?很多高硬度的宝石,其实很“脆弱”

韧度:抵抗外部打击撕拉破碎的性能。如果不好理解,就想想熟悉的“脆性”。它俩几乎可以认为是一对反义词

硬度和韧度区别在哪儿呢?

可以这样理解,一颗宝石,你拿刀片去刻划,划不动,靠的是硬度。但如果你不小心将其掉到了水泥地上,摔裂了,除了怪你毛手毛脚,以及地面不铺地毯之外,也就只能怪宝石的韧度不够了,俗话说“太脆”。

                       

                           

个最典型的例子:钻石

钻石是世界上最坚硬的物质,可谓刀枪不入。但是,如果你将其丢到坚硬的地面上,不好意思,即使地面的硬度只有五到七,也能把坚硬的钻石摔个够呛。轻则底尖崩坏,出现裂痕,重则“粉身碎骨”。

是不是硬度越低的,韧度越高呢?

也不是。像硬度很低的滑石、石膏等等,收到轻微撞击,也极易粉身碎骨。韧度与硬度之间不具有必然的联系,韧度与矿物的晶体结构构造有关。我们常见的单晶宝石,硬度普遍不低,但韧度普遍欠缺,严禁磕碰。反而是一些结构致密的多晶集合体宝石,韧度不错。

最典型的当属和田玉。因为在和田玉中,晶体以极为致密的结构“缠绕”在一起,给人一种拉都拉不开的感觉。

不过这回是由无数细小金刚石颗粒以及一些黑色包体紧密集合而成的,不透明的“黑金刚石”。本身硬度最高,又最团结,就像那些天才,比你聪明又比你勤奋一样。黑金刚石才是真正的“无坚不摧”。

说了这么多,总算知道了,为什么世间最坚硬的钻石,一掉地上就完蛋,为什么号称多少代大猩猩玻璃的手机屏幕,一摔地上就变蜘蛛网而这些韧度高的宝石,也不是就可以随意磕碰了,也是需要爱护的。

钻石即金刚石,是一种由碳元素组成的矿物,也是自然界天然存在的最坚硬的物质。由于其硬度很高,金刚石经常被用来作为工艺品和工业中的切割工具。

钻石的莫氏硬度高达10,是铁的两倍多。那么既然钻石那么硬,用大铁锤砸它会怎么样呢?答案是铁锤会赢,钻石会碎。那么问题来了:不是说钻石是最硬的嘛,究竟是为什么它那么容易碎呢?天然钻石是碳原子四面体排列,共价键结合形成的原子晶体。并且不可避免带有一些位错、滑移、裂纹和杂质缺陷。由于碳碳键键长短,键能大,共价键的结合力非常强,不容易断开,因此,钻石有很高的硬度和化学稳定性,是世界上最硬的物体之一。

但是过强的共价键和四面体共价键骨架,使钻石在受到外力的时候,倾向于自身不变形,而将受力原样传递下去,这样会造成盈应力在钻石的某些部位集中,在这些部位的缺陷率先造成结构破坏。而单晶的钻石就有解理面,这些结构破坏就会顺着解理面传递,从而使整块钻石裂开。

从另一方面来讲,铁锤砸钻石的过程,除了硬度,还有“断裂韧性”的因素。“断裂韧性”是材料阻止裂纹扩展的能力,是度量材料的韧性好坏的一个定量指标,通俗的说就是考验材料的抵抗脆断能力的一个数值。“断裂韧性”越高,意味着该材料越不容易碎裂。

钻石的“断裂韧性”与玻璃几乎相同,因此用铁锤去砸钻石,那其实和砸玻璃没多大区别。如果铁锤能给予足够的冲击力,是完全可以将钻石打碎的,不过铁锤也可能会产生一个坑。

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。

钻石硬度是根据摩氏硬度标准来确定的,钻石属于金刚石为最高级第10级,是世界上最坚硬的。

依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级,如下:

等级1:滑石

等级2:石膏

等级3:方解石

等级4:萤石

等级5:磷灰石

等级6:正长石

等级7:石英

等级8:黄玉

等级9:钢玉

等级10:钻石

关于钻石的知识延展:

概述:

钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,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。钻石美丽、稀有,是爱情和忠贞的象征,代表永恒不破的爱情。

2017年5月16日,苏富比拍卖行在瑞士日内瓦举行春季珠宝拍卖会,一对彩色梨形钻石耳坠以大约5740万美元、约合395亿元人民币的总价,创下拍卖史上的新纪录。这对梨形耳坠产自南非,除颜色不同,外形几乎一模一样,分别重约16克拉。其中,深粉色钻石名为“阿泰米斯”,拍出1550万美元(1067亿元人民币),另一颗钻石为深湖蓝色,名叫“阿波罗”,由于颜色比粉钻更罕见,价格是粉钻的两倍多。

形成原理:

钻石是金刚石精加工而成的产品,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(无色)。

自从钻石在印度被发现以来,就有人在河边、河滩上捡到钻石,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。

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)。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)。

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℃。虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而已经开采的矿山中,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。

产地分部:

世界各地均有钻石产出,已有30多个国家拥有钻石资源,年产量一亿克拉左右。产量前五位的国家是澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯、南非。这五个国家的钻石产量占全世界钻石产量的90%左右。其它产钻石的国家有刚果(金)、 巴西、圭亚那、委内瑞拉、安哥拉、中非、加纳、几内亚、象牙海岸、利比利亚、纳米比亚、塞拉利昂、坦桑尼亚、津巴布韦、印度尼西亚、印度、中国、加拿大等。

世界主要的钻石切磨中心有: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。安特卫普有"世界钻石之都"的美誉,全世界钻石交易有一半左右在这里完成,“安特卫普切工”便是完美切工的代名词。

主要储量:

全世界钻石的储量和生产概况:

已探明天然钻石储量大约有25亿克拉,其中澳大利亚65亿克拉,扎伊尔55亿克拉。按开采水平现有钻石储量只能开采25年,但随找矿科技水平的提高,每年都发现有新的矿区,近几年加拿大钻石储量明显增加。

自从钻石开采以来,共采出钻石350吨左右,即175亿克拉,全世界每年开采钻石在9000万-1亿克拉,其中宝石级占17%-20%。20%宝石级钻石价值相当于80%工业级金刚石价值的5倍。

简易鉴别:

钻石的简易鉴别方法:需要借助一个10-20倍放大镜作辅助并作数个简单的观测。

(1)观察钻石的腰部,若是磨沙状腰围就最适合用此方法,钻石因为比任何冒仿品坚硬,因此不会像冒仿品般出现细条状的纹路,钻石的腰围乃呈颗粒状外观。

(2)钻石比冒仿品坚硬,冒仿品的刻面稜线往往会比钻石的感觉圆钝,而钻石的刻面稜线必是锐利的。

(3)基于钻石比冒仿品坚硬,冒仿品的刻面稜线常常出现磨损的情况。

(4)若钻石留有天然面,天然面上有机会发现到钻石独有的『三角形生长纹』。

(5)若钻石出现崩断口,外观通常皆为阶梯状,而冒仿品则会截然不同地呈弯弧或贝壳状。

    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!

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