现在的问题是,既然钻石是最坚硬的物质,那么如果用大锤砸一颗1克拉的钻石,它会碎吗?据说钻石是世界上最硬的,所以如果你用大锤砸1克拉的钻石,它就会碎。明明是世界上最坚硬的物质,为什么却如此脆弱?钻石是最坚硬的宝石。钻石很容易碎。其实跟硬度无关,跟坚固度和脆性有关。
都说钻石是世界上最硬的,那么用大铁锤砸一颗1克拉的钻石会碎么?为什么?
都说钻石是世界上最硬的,那么用大铁锤砸一颗1克拉的钻石会碎么?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,既然钻石是最硬的物质,那么如果用大铁锤去砸一颗1克拉的钻石,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。
钻石是世界上最坚硬的物质之一,为什么有人说它很脆弱?
刚者易折,说的就是钻石这类东西吧没错,钻石是目前已知的自然界中最硬的物质,莫式硬度10,笑傲一切矿物质!同时,钻石也很脆弱,外力撞击下就会碎。但两者不矛盾,硬度和脆性表达的是事物的两个方面,且没有明显的相关性。先说硬度。硬度是宝石抗刻划的能力,什么宝石都刻划不了钻石,但钻石可以刻划任何宝石,包括自己。
那为什么钻石这么硬呢?钻石是碳单质在自然界中的一种存在,每个碳原子都与另4个碳原子以SP3杂化轨道形成共价键,构成正四面体正四面体的四个面都是三角形,而三角形的稳定性是公认的加之碳原子之间相互链接的共价键键能很高,所以钻石才如此坚硬。再说脆性。脆性与韧性相对,是宝石抗拉扯抗弯压的能力。由于钻石是晶体,是晶体就有解理。
钻石容易摔碎吗,如何避免钻石受损害?
钻石是最坚硬的宝石。钻石很容易碎。其实跟硬度无关,跟坚固度和脆性有关。简单来说,钻石虽然硬度高,但也很脆。因此,钻石害怕受到重力的撞击,尤其是当受力点撞击到钻石的解理面时,钻石的坚硬结构就会坍塌,从而出现钻石被损坏的画面。一颗看似完美的钻石,在平行方向上有四组完美的解理,抛光钻石的腰部常见一个V型缺口,这也是鉴别天然钻石和仿制品的重要依据之一。