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钻石硬度这么高,有什么东西可以砸碎钻石呢?
被我们地球人视为珍宝的钻石,不仅看起来非常漂亮,还有一个更重要的特点,那就是硬度。钻石仍然是地球上发现的最坚硬的天然物质,莫氏硬度已达10。因此,钻石不仅可以作为珠宝收藏,还可以广泛应用于各种行业,具有很高的实用价值。
这种类型的晶体称为金刚石结构,即磨削前的天然金刚石。碳原子有四个外层电子。钻石所有的外层电子都是用来形成共价键的,所以钻石晶体中没有自由电子。这种结构使得钻石的硬度非常高,同时也使得钻石不导电。
这是因为金刚石虽然硬度最高,但韧性很低。韧性,也称为脆性,是物体抗开裂能力的物理指标。物体的韧性越高,越不容易开裂。需要指出的是,物体的韧性和硬度是两个完全不同的概念。
当钻石受到强烈的冲击时,其内部的晶体会沿着一定的结晶方向开裂,从而变成一堆更小的钻石,我们称之为“破碎”。
很多人其实会陷入一个关于硬度的误区。最典型的就是混淆了硬度和韧性两个概念。在日常生活中,我们会认为硬度越高,抵抗跳动的能力也会相应增加。比如用斧头劈柴(木头的硬度低,斧头的硬度高,所以斧头可以劈柴);用锤子敲打烧红的铁棒(铁烧红后变软,容易变形)等。,但事实并非如此。同样,我们用生活中最常见的一个例子来理解。
其实有人在颤音上锤钻石,结果不言而喻。钻石是用锤子砸碎的。所以,硬度高不代表战斗能力更强,那么衡量宝石硬度的标准是什么呢?锤子可以砸碎钻石,但是如果用钻石给锤子打分,锤子上应该有相应的标记。这是钻石硬度大于锤子硬度的指标。
我们可以知道,硬度较高的物体可能比硬度较低的物体弱,但硬度较高的物体可以用来切割硬度较低的物体。这就是硬度和韧性的关系。一般来说,硬度较高的物体相对较脆,受到外力时容易断裂。
坚硬的物体不一定有更高的硬度,比如碗布、柔软的手机壳,甚至一些塑料制品,商家在宣传时都宣称“牢不可破”。
钻石可以被锤子砸碎,原因在于它的脆度,也就是断裂韧性,这个脆度和硬度是两回事。它的断裂韧性是比锤子等金属低几个级别的。如果拿金属工具在钻石表面划,是基本不会有划痕的,这是其硬度的表现;但是拿锤子砸就不同了,这时用到的原理,就是金属的断裂韧性比钻石高,所以可以将它们砸碎。
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