愛伊米

鑽石是地球上最硬的物質,如果用鐵錘去砸鑽石,鑽石會碎嗎

被我們地球人當成珍寶的鑽石,除了看上去非常漂亮以外,還有一個更重要的特性,那就是它的硬度。迄今為止,鑽石依然是地球上已發現的最硬的天然物質,其莫氏硬度達到了10,因此鑽石不光可以用來作為珠寶收藏,還可廣泛應用於各種行業,具有比較高的實用價值。

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在高溫高壓的地球內部,碳元素會形成一種特殊的晶體,晶體中的每一個碳原子,都會與旁邊的4個碳原子形成共價鍵,如下圖所示。

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這種晶體的型別被稱為金剛石結構,也就是打磨之前的天然鑽石。碳原子有4個外層電子,從上圖我們可以看到,鑽石晶體內所有的外層電子都用於了共價鍵的形成,因此鑽石晶體內沒有自由電子,這樣的結構使鑽石的硬度變得很大,同時也使鑽石不具備導電的性質。

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相信可能沒有幾個人做過這樣的實驗,畢竟鑽石那麼貴重。但通常來講,我們都會認為,因為鑽石比鐵錘硬得多,所以這一錘子砸下去之後,鑽石並不會碎,說不定在鐵錘上面,還會被鑽石頂出一個凹痕。

但事實卻並非如此,假如你真的這樣做了,你會很鬱悶地看到,稍微用力一點,鑽石會被鐵錘砸碎。

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這是因為雖然鑽石的硬度是最高的,但是它的韌度卻很低。韌度又稱為脆性,是物體抗破裂能力的一個物理指標,一個物體的韌度越高,它就越不容易破裂。需要指出的是,一個物體的韌度與硬度是完全不同的兩個概念。

當鑽石受到強力衝擊時,它內部的晶體就會沿著某一個結晶方向開裂,從而變成一堆更小的鑽石,也就是我們所說的“被砸碎了”。

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但這也並不是說鐵錘就比鑽石強,如果你將鐵錘壓在鑽石上緩緩用力,那麼不管你用多大的力,鑽石都不會碎,而鐵錘就會與之前我們想象的那樣,被鑽石頂出一個凹痕。

據說日本的一家公司曾經做過一個實驗,將該公司製造的人工鑽石放置於鋼板上,然後用壓路機從上面緩慢慢地壓過去,實驗結果是鑽石毫髮無損,完勝壓路機。可以想象的是,如果該實驗中的壓路機開快一點,那麼可能就是另外的結果了。

綜上所述,大家不要以為鑽石是最硬的就是無敵的,事實上,因為鑽石的韌度很底,所以它很容易破碎。越大的鑽石就越容易破碎,所以如果你有一顆大鑽石,一定要拿好了,要是不小心掉在地上,說不定它就碎了……

好了,今天我們就先講到這裡,歡迎大家關注我們,我們下次再見`

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