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
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:
去搜索引擎里去搜呀,这是我搜到的希望对你有帮助钻石专业知识钻石的专业知识,希望你自己阅读,获取对你很有帮助。
1、钻石成份:主要是碳c(含量占9995%) 以及其它微量元素。
2、钻石物理性质:
(1)钻石硬度:H=10, 自然界最坚硬的物质,是九级红蓝宝硬度的150倍。 (2)钻石颜色:以无色白色为主还有黄、棕、粉、蓝、绿、红、褐、黑等彩色钻石,非常珍贵罕见。 (3)钻石色散:色散高(0044),加工打磨后出火反射出五颜六色光芒。 (4)钻石光泽透明度:金刚光泽、透明到不透明。 (5)钻石热导性:自然界中高热导率,热导仪可鉴定。
3、钻石鉴定方法:
(1)钻石光泽:特有的金刚光泽。 (2)钻石密度:595g/cm3 主要是裸钻鉴定,用手掂重,比同等大小其他宝石重。 (3)钻石火彩:切工完美的钻石火彩有跳动感五光十色,亮但比较柔和,仿钻如合成立方氧化锆等也有火彩但是比较呆板单调。 (4)钻石亲油疏水性:用油笔可在钻石表面画出一条线而用水笔画出的线断断续续,一般手摸后可留下很清楚的手印。 (5)钻石棱线:天然钻石硬度大刻面之间的棱线平直而锐利,仿制品棱线成圆滑状有磕碰痕迹。
4、钻石产地:
澳大利亚、安哥拉、扎伊尔、南非、博茨瓦纳、纳米比亚、俄罗斯、加拿大、印度、中国。
澳大利亚产量最大、中国产地有山东、辽宁、湖南等。
5、钻石4c评价:
(1)钻石颜色(color)
D 100 极白 E 99 极白 F 98 优白 G 97 优白 H 96 白 I 95 微黄白 J 94 微黄白(褐灰) K 93 浅黄白 L 92 浅黄白 M 91 浅黄 N 90 浅黄
(2)钻石净度(clarity)
钻石的所有缺陷称为瑕疵,可分为内部瑕疵和外部瑕疵,在销售过程中瑕疵要称为内含物或包体。 A、内部瑕疵:结晶包体、云状物、点群状包体、羽状纹、内部生长纹、裂理、内部原始晶面、空洞、缺口、击痕、激光孔、须状腰。 B、外部瑕疵:原始晶面、外部生长纹、刮伤、抛光纹、烧痕、额外刻面、棱线磨损。C、分级 a) 完全无暇级(FL):在10倍镜放大条件下,钻石内外部均无瑕疵。 b) 内部无瑕级(LC):10倍放大条件下钻石内部无瑕,外部可有轻微瑕疵。 c) 极微瑕级(VVS):钻石具极其微小瑕疵10倍镜下几乎观察不到,细小的点状包体、云状包体、生长纹,分为VVS1和VVS2。 d) 微瑕级(VS):具有较小瑕疵,10倍镜下较难观察到,分为VS1和VS2微瑕级以上为肉眼不可见级。 e) 瑕疵级(SI):钻石具有小瑕疵,10倍镜下很容易发现,分为SI1和SI2, 肉眼较难发现。 f)瑕级(I):10倍镜下一目了然肉眼可见分为I1不影响亮度、I2影响亮度、I3影响亮度和透明度。
(3)钻石切工(cut)
a)钻石标准切工可以使钻石璀璨夺目,反之切割比例不当,会极大的影响钻石的亮度和火彩使钻石黯淡无色,标准圆钻切割57到58个刻面。b)钻石切割形状圆形、椭圆形、橄榄形、水滴形、心形、公主形、祖母绿形。 c)钻石四大切割中心:比利时/安特卫普、美国/纽约、以色列/特拉维夫、印度/孟买。 d)钻石评价标准:比例合适太薄出现鱼眼效应、太厚出现黑底。
(4)钻石克拉重(carat)
1克=5克拉 1克拉=02克 1克拉=100分
钻石的价格和重量的比例是成平方增长。
钻石的摩氏硬度为10,是最硬的物质。它比硬度为9的刚玉的绝对硬度大100倍,比硬度为7的水晶大1000倍。钻石的硬度还有一个特点,即异向性。就是晶体不同方向硬度有一定差异,这给钻石的加工带来了方便,可以利用钻石的差异进行劈分,也就是将大块的钻石劈分成两半或几块。钻石的高硬度保证了钻石的耐久,永不磨损。
那么钻石的硬度是多少呢据具有很好的耐久性。耐久是以钻石的抗磨损性(抗刻划性)来衡量的。耐久与钻石的硬度和韧度密切相关。
这里要强调的是不能把硬度和韧度等同起来,这是两个不同的概念。一般说来,硬度是指抗刻的坚硬程度,韧度是指受外力作用而不易破碎的韧性。相对韧性而言,受外力作用而易破碎的性质称为脆性。可以说,硬度大的宝石不一定比硬度小的宝石耐撞击。钻石是自然界中最硬的物质,一般情况下不会磨损,它可以轻易刻划金属,但却受不了钢锤轻轻一击,其韧度仅为75,受外力打击后较易破碎,也就是说脆性大,受外力冲击极易损坏。所以佩戴钻饰时,应注意不要掉落地上或受到撞击。钻石的韧度比红蓝宝石、翡翠差,甚至与水晶、海蓝宝石差不多。
奥国矿物学家摩氏(Frederich Mohs)创立一种硬度表,作为评判矿物硬度的标准。最软者为滑石,最硬者为金刚石,共有十种矿物,定为十级。
滑石(Talc) 1
石膏(Gypsum) 2
指甲 25
方解石(Calcite) 3
铜币 35-4
萤石(Fluorite) 4
磷灰石(Apatite) 5
小刀 55
玻璃 55 -6
正长石(Orthoclase) 6
钢锉 65
石英(Quartz) 7
黄玉(Topaz) 8
刚玉(Corundum) 9
金刚石(Diamond) 10 钻石的硬度是多少呢现在您了解了吧,谁不希望自己拥有一个璀璨的钻戒而成为众人的焦点呢若含杂质或裂隙,可能低至32/立方厘米。它的密度比一般的沙子(石英、长石,26克/立方厘米至27克/立方厘米)大,因此早先人们在淘金时,有时会淘出钻石也就是裸钻。在砂矿中采钻石就用淘洗法。
钻石硬度10,是目前已知最硬的矿物。
钻石是金刚石在地球深部高压、高温条件下精加工形成的一种由碳元素组成的单质晶体,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。
钻石在天然矿物中的硬度最高,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。其脆性也相当高,用力碰撞就会碎裂,是公认的宝石之王。
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