03.03 如果用錘子砸鑽石,會發生什麼?

甜穎子


這個問題的答案是很明確的:錘子沒事,鑽石會碎。

很多人一想不對啊!初中科學課本上都學過鑽石是自然形成的物質中硬度最高的物質,鐵的硬度比鑽石低,怎麼可能錘子沒事,鑽石會碎呢?但事實就是如此,很多人都混淆了兩個概念:硬度和脆度(斷裂韌性)。硬度指的是物體的某個部分能夠抵抗堅硬物體壓入其表面的能力,抗壓能力越強硬度就越大;而脆度簡單來說指的就是抗斷裂的能力。

打個比方現在有一根木頭和一塊玻璃,你用相同大小的力通過指甲去壓刻木頭和玻璃,肯定會在木頭上留下印記劃痕,而在玻璃上不會有什麼印記劃痕,這就說明了玻璃的硬度要比木頭大,但是用玻璃和木頭相互撞擊,絕對是玻璃碎了一地,而木頭幾乎完好無損,這就說明玻璃比木頭更加脆弱,脆度更高。錘子和鑽石也是同樣的道理,鑽石是一種硬而脆的物質,比鐵硬但比鐵脆。

導致鑽石硬又脆的根本原因是因為:鑽石中的碳原子是正四面體的共價鍵結構,碳原子和碳原子之間的結構非常穩定,所以硬度較高,但是這種結構屬於完全解理晶體,晶體具有沿著一定結構方向斷裂成光滑平面的特性,所以脆度高易斷裂。很多物質都具有這種性質,所以會變得硬而脆,莫氏硬度表上硬度較高的物質幾乎都是硬而脆的。


科學薛定諤的貓


自然是鑽石會碎,鑽石說白了就是一種天然的金剛石,金剛石大家都不陌生,它的硬度是自然界中最高的,那麼什麼是硬度呢?

科學家是這麼解釋的,硬度指的是某個材料對於外界的物體,入侵的表面抵抗能力。簡單的說就是一個物體能不能再另外一個物體的表面,留下破壞的痕跡。

如果能則代表這個入侵的物體的硬度,要大於被它入侵的物體,例如說金剛石和玻璃。

金剛石的硬度要比玻璃硬,所以金剛石可以在玻璃的表面留下劃痕,那麼人類就順著這個劃痕,對玻璃進行剪裁。


但金剛石雖然硬,不代表它就鋼筋鐵骨,水火不侵,因為一般來說一個物體的硬度越高,它的韌性就越差,而韌性和脆性是相反的。

所以金剛石的脆性就很大,那麼生活中的常識告訴我們,一個物體越脆,它就越容易破碎,而金剛石就非常容易碎。

而錘子一般都是金屬製作的,例如說鐵錘,純鐵的硬度其實很低,和金剛石比起來差遠了,但鐵的韌性卻要比金剛石大。

所以你拿一把鐵錘去砸金剛石,毫無疑問肯定是金剛石碎,但考慮到天然的金剛石如此昂貴,我想這個實驗還是別做了,特別是別拿鑽戒來做,否則你晚上就要睡沙發了.....


種植恆星


鑽石也叫“金剛石”。是所有寶石中最堅硬的寶石,鑽石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體。

一 通常在火山爆發過後的地層中,我們會發現鑽石礦,經過高壓和高溫的條件形成的鑽石在我們想象中是極具硬度的。鑽石有親油疏水性,也就是容易沾油,但是不沾水。而鑽石最大的一個特點是具有脆性。硬度和脆性是成正比的,越硬的東西越脆。相反越軟底東西其實反彈能力很強。

二 我們通常看到的首飾上的鑽石都是寶石級別的,還有不是寶石級別的金剛石,用來做成的切割刀能輕鬆切割玻璃,其可以說是無堅不摧,因為它具有高的耐磨性與研磨能力。因此被廣泛地應用於切削、磨削、拋光、鋸切、修整、鑽探等工具領域。

三 錘子砸鑽石,與錘子砸玻璃效果差不多,鑽石會碎的很徹底,因為鑽石的脆性大。所以我們在日常佩戴鑽石的過程中,也要防止這樣的撞擊,以免鑽石裂開。

總之上天是很公平的,給你剛強的外表,也會給你一顆脆弱的心。自古外柔內剛、外剛內柔。


珠寶鑑定師媛媛


正宗的鑽石會碎掉。

天然鑽石是碳原子四面體排列,共價鍵結合形成的原子晶體,並且不可避免帶有一些位錯,滑移,裂紋和雜質缺陷。由於碳碳鍵鍵長短,鍵能大,共價鍵的結合力非常強,不容易斷開,因此鑽石有很高的硬度和化學穩定性,是世界上最硬的物體之一。

但是化學鍵過於牢固不一定是好事,過強的共價鍵和四面體共價鍵骨架使鑽石在受到外力的時候,傾向於自身不變形而將受力原樣傳遞下去。這樣會造成應力在鑽石的某些部位集中,在這些部位的缺陷率先造成結構破壞,而單晶的鑽石具有解理面,這些結構破壞就會順著解理面傳遞,從而使整塊鑽石裂開。

材料的高硬度和易變形一般是相矛盾的,要想避免脆的問題,可以讓化學鍵自身在受力時變形(金屬鍵在受力時層間滑移),也可以靠分子間作用力變形(聚合物分子鏈間的滑動)。雖然鑽石本身不具備這些特性,但是可以將這些金屬或樹脂材料和微小的鑽石晶體結合成複合材料。這樣首先仍然具備鑽石的微觀硬度,其次可以靠金屬和樹脂材料在受到衝擊時變形卸力,再次微小的鑽石晶體中缺陷的概率比較低,少部分晶體破裂被基材隔離也不會影響到整塊材料。這種複合材料就是經常用到的金剛石砂輪磨具,它們經常能用來加工鑽石本身。

這一特性也可以反過來用於切割鑽石,在把鑽石原石切割分塊的時候,匠師們會研究鑽石的解理面方向和內部的裂紋缺陷,然後在精心選擇的部位人為磨出凹槽缺陷,塞入鋼刀,然後用錘子敲擊鋼刀讓鑽石破裂。這時的破裂是人為控制的,順凹槽和解理面方向發展,通常會經過已有的內部裂紋並將它們暴露在表面,這樣就得到了兩塊或更多塊內部純潔無暇,外部缺陷輕微打磨即可除去的小鑽石,它們的價值比內部缺陷明顯的原石要高得多。


海邊椰子


關於這個問題嘛,親自嘗試一下最好了,現場實驗最能說明問題,我有一把錘子,已經準備好了,誰有鑽石就貢獻出來,最好是個大的,讓我試一下,一錘子下去,結果就一清二楚了。

哈哈,估計這世界上沒有人願意真的給我做這個實驗的,所以就不開玩笑了,還是從理論上分析一下吧。大家都知道鑽石就是金剛石,它是自然界硬度最高的物質,其摩氏硬度為10級,且獨佔這一級的摩氏硬度,維氏硬度為100G帕,超過了自然界中其他所有的礦物材料,而玻璃和不鏽鋼的摩氏硬度都為5.5,所以通常用鋼鐵質的刀子在玻璃上是劃不出痕跡的,但用金剛石做成的切割刀卻能輕鬆切割玻璃,其可以說是無堅不摧,因為它具有高的耐磨性與研磨能力。因此被廣泛地應用於切削、磨削、拋光、鋸切、修整、鑽探等工具領域。

雖然鑽石的硬度特別大,抵抗外力刻畫的能力特別強,但韌性方面卻並不強,可以說還很脆弱,是經不起錘子猛砸的,金屬的韌性通常都比較大,比如鐵可以拉成絲做成鐵絲,也可以壓成薄片做成鐵皮,可以隨意彎曲,銅等金屬也可以,黃金白銀更加可以,而石頭、玻璃、剛玉的韌性都比較差,是不可以承受重壓或者彎曲的,如果用硬物使勁敲擊鑽石的解理面,鑽石很容易會破損,所以鑽石是根本承受不起用錘子猛砸的。

材料的韌性常使用“斷裂韌性”這一概念來表徵,說的就是衡量材料斷裂的容易程度,據說鑽石的斷裂韌性和玻璃在一個級別上,比鋼鐵等金屬低得多,所以用錘子砸鑽石或者與錘子砸玻璃效果差不多,情景可以想見。

前兩年一些手機制造商曾經炒作用藍寶石屏幕,但卻一直沒有應用開來,除了價格太貴之外的原因或者就是用藍寶石做手機屏幕可能會太脆了,藍寶石的斷裂韌度和金剛石差不多,一不小心就會摔碎,而如果再換一個這樣的屏幕的話,花費就太大了,所以藍寶石並非理想的手機屏幕材料。


科普大世界


我們都知道,鑽石是自然界硬度最高的物質,所以題主的這種聯想很合理,用鐵錘去砸硬度最高的鑽石,會發生什麼事呢?

可能很多人都猜到了,鑽石會碎掉,就像砸玻璃一樣。這是因為硬度和韌性不是一回事。物體的硬度是指材料表面抗擠壓的能力,簡單來說就是其他物體在表面摩擦,會不會留下劃痕。例如用鑽石刀可以在玻璃表面留下劃痕,從而切割玻璃,但反過來卻不行。

但是材料的韌性則是另外一回事,它指的是材料斷裂的容易程度,專業研究中會使用“斷裂韌性”這一概念來表徵和衡量材料斷裂的容易程度。鑽石的斷裂韌性和玻璃在一個數量級,比鋼材或其他合金材料低了一到兩個數量級。這就意味著錘子砸鑽石,與錘子砸玻璃效果差不多,鑽石會碎的很徹底;但錘子去砸一塊鋼鐵或其他金屬材料,則不會出現碎裂的情況,而是會把小塊鋼材砸扁產生形變,卻不會斷裂。

這兩個概念的差異也會經常影響到我們的生活,例如通常情況下的手機屏幕都是玻璃的,這是因為玻璃的硬度也很高,通常的普通磨損很難在表面留下劃痕,影響顯示效果和美觀程度;但玻璃的斷裂韌性卻不高,造成手機在被摔情況下很可能出現屏幕破裂的情況。所以啊,就算哪天技術發達到屏幕都換成了鑽石的,也難以避免手機屏幕被摔裂的命運……


看風景的蝸牛君


鑽石會碎哦。

鑽石的確是現在已知的,自然生成物質裡面最硬的。雖然現在有些合成材料硬度要比鑽石高,但在天然物質當中,鑽石的硬度仍然是top級。

硬度在礦石學和寶石學當中,是指的材料抵抗其他物體劃刻或者是侵入表面的能力。

高硬度的物質是可以在低硬度物質上劃出痕跡的,而在天然物質當中,沒有什麼東西能在鑽石上劃出痕跡。

雖然鑽石硬度爆表,但是用錘子砸鑽石,和硬度沒有一毛錢的關係啊!

一個東西是不是易碎,又要扯出另外一個概念——脆性。

脆性是說材料在外力作用下,比如拉伸啦衝擊啦,僅產生很小的變形,就斷裂破壞的性質。

鑽石的脆性,就非常的高,或者說延展性很差,所以一錘子下去就碎成渣渣了~

同理,如果把鑽石往地上摔一下,也會碎的。

鑽石這種脆性高,延展性差的特點,其實和它的結構有關。

這裡又有一個新的概念——解理。

解理是指礦物晶體受力之後,嚴格沿著一定方向破裂的性質。

這個裂出的光滑平面,就是解理面。鑽石是八面體解理,如果找到解理面,不用太大的力就能讓鑽石裂開,現在鑽石的加工也是利用了鑽石解理面的存在。

總之呢,鑽石沒有想象中的那麼潑辣抗造,有鑽戒的朋友們日常也要保護好自己的戒指啊~

雖然日常戴的鑽石克拉數不大,而且本身就是利用解理面劈開的,但還是注意不要被外力衝撞到,不然心也要碎啦!


不吃腸的大腸


如果有天別人要送你顆鑽石,並告訴你反正鑽石是最硬的,你可以放心地掄起大錘來一驗真假,那麼無非這幾種可能:

一、你遇到了人傻錢多的土豪

二、這個鑽石是人工合成的假鑽石

三、一二皆有(多麼悲傷的故事)

大家都知道鑽石是世界上最為堅硬的物質,所以有人就靈機一動了:那我是不是可以直接帶個錘子去店裡買鑽石呢?也不用聽店員瞎忽悠了,直接上錘子敲敲看不就見真章了,反正砸壞了只能說明他們鑽石有假,沒準還要倒賠我錢呢!

在這裡,鎂客君要及時勸阻有此想法的朋友們,現實和你想的真的不一樣!趕緊跳出這個誤區!

首先,鑽石確實是地球自然形成的物質中硬度最大的,在希臘語中,鑽石的名字是Adamant,意思就是堅硬不可侵犯,不可征服,因此,它也一直都被視為勇敢、權力、地位和尊貴的象徵。

但是,大自然真的是很公平了,賦予了你最堅硬的一面,同時也賦予了你最脆弱的一面。

鑽石擁有如此大的硬度,但它的脆性也是出奇的高,以至於你不用找多堅硬的錘子,使多大的力氣,你輕輕一敲,鑽石可能就咔擦了!

很多人都有一個思維慣性,平時“雞蛋碰石頭”聽得多了,覺得兩個物質互相碰撞,肯定是“硬者勝”!

可是事實卻並不是這樣,錘子敲擊鑽石的時候,實際上考驗的並不是鑽石的硬度,而是鑽石的脆性!脆性,就是材料在外力作用(拉伸、衝擊等)下僅產生很小的變形即斷裂破碎的性質。

這也是為什麼鑽石店裡總是鋪地毯的原因之一,因為鑽石真的比我們想象的要脆弱!

鑑於鑽石的價值,應該沒有人會真的拿鑽石做實驗,所以對此好奇的朋友可以拿玻璃和鐵板作個實驗,玻璃的硬度是6,鐵板的硬度是5,但是你用同樣的錘子用同樣的力氣砸它們,玻璃會碎,而鐵板不會,這就是因為玻璃雖硬度高於鐵板,但是脆性也高於鐵扳,韌性也不如鐵板強。

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鎂客網


我們看一下鑽石也就是金剛石的物理性質,硬度10,居礦物之冠,其絕對硬度在石英(水晶)的1000倍,剛玉(紅寶石、藍寶石)的150倍;解理平行八面體{111},中等;性脆。相對密度3.52。


解理

結晶礦物受力後,有其自身結構的原因造成晶體沿一定結晶方向裂開成光滑平面的性質,稱為解理。裂開的光滑面稱為解理面。金剛石屬於質點面間距相對較大導致結構中質點面間聯繫力相對較弱的原因。質點間距離如下:平行{111}方向為1.545A;平行{110}方向為1.262A;平行{100}方向為0.892A。其中以平行{111}的質點面間距最大,其聯繫力相對較弱,因而金剛石具有平行{111}的解理,也就是在受力情況下,容易沿著平行{111}方向裂開。

脆性

礦物的脆性是指礦物受外力作用時易發生脆裂的性質,他與礦物的硬度無關。

自然界絕大多數非金屬晶格礦物都具有脆性,如自然硫、螢石、黃鐵礦、石榴子石和金剛石等。


錘子一般都是合金,也就是金屬,延展性都很好,原子之間距離非常小,這就是它密度大,很重的原因,這也導致它在受力情況下一般不發生裂開,除非受到來自外界很大的力,至少超出人的手臂力量。


所以用錘子砸鑽石,鑽石會碎,會裂開,但是裂開只破壞了它的晶體外形,並沒有讓他變成粉末,例如石膏,擊打下,就變成粉末。也就是說他裂開了也不能改變他硬度是10的本質,變得在小她也是自然界自然產出的最硬單質物質。


地礦高個子


顯然錘子會把鑽石砸碎!

很多人會以為鑽石是世界上硬度最高的物體,所以比它硬度低得多錘子會砸不碎。但是實際上,鑽石硬度大的作用就是它劃別的任何東西都可以把別的東西劃破。這一點也是地質學上判別兩種礦物或岩石硬度的一個常用方法。所以,玻璃刀上面就有鑽石,而鑽石的硬度達到15,但是玻璃只有7,從而才可以裁玻璃!

但是,一個物體是不是會碎,除了和硬度有關,還和其斷裂韌性有關。比如最常用的手機,以前的手機屏幕就很難摔壞,就是因為用的是塑料材質,其斷裂韌性比較好。但是要是從硬度來說,當然是現在的玻璃屏幕手機更好,不過由於斷裂韌性不好,因而最怕摔。類似的玻璃眼睛和樹脂眼鏡也是這樣的情況。前者硬度高不怕劃,後者斷裂韌性高不怕摔!


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