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钻石比铁硬,为什么铁锤能击碎钻石?

时间:2024-02-12 13:31 来源:网络整理 转载:我的网站

钻石是人类已发现的,自然界最硬的矿物。莫氏硬度表认为钻石的硬度是10分,而铁的硬度只有5分。按理说,钻石应该是完克铁的,但事实却不是这样。

如果你用一把铁锤敲打钻石,你会发现钻石会碎成一地的碎片,而铁锤完好如初。这究竟是为什么呢?我们首先要明确“硬度”的概念。在物理学上,硬度所讲的是材料在局部抗挤压的能力。不是说越硬的东西就越无敌。比如玻璃和木头,这两种物质明显玻璃更硬一些,但木头却可以轻易把玻璃敲碎。这里我们就要引入一个新的概念了,那就是脆度。

脆度所形容的是断裂的韧性,也就是说物体在外力压迫下,最终断裂产生形变的幅度。木头你坐到它上面都不会断,但玻璃只要一点点外力,就很可能碎裂。说白了,一个东西越硬,不代表它的韧性越好。钻石虽然硬度很高,但脆度也很大,很容易会破碎。铁锤敲打钻石,真的会把钻石敲碎的。

这其实跟钻石的内部结构有关。钻石虽然光彩无比,但其内部结构只是碳原子组成的正四面体。这些碳原子牢固组合在一起,造就了钻石的硬度,然而当受到外力冲击的时候,外力会沿着碳原子结晶外缘面传导并堆积,最终导致钻石的结晶面碎裂,这也就是钻石很容易碎的原因。

物理学把这种现象叫“解理”,切割钻石的技术,也是在这种原理的基础上发展的。下次看到钻石,请一定要小心翼翼拿好哦。