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钻石硬度最大是什么性质

发布时间: 2022-07-17 14:52:31

① 钻石的硬度很高,它是世界上最硬的东西吗

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。

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。

综上所述,大家不要以为钻石是最硬的就是无敌的,事实上

② 钻石的十大特性是硬度高韧度高比重轻热导率高还有什么

钻石的十大特性是硬度、韧度、比重、热导率、热膨胀率、折射率、色散率、光泽、亲油性、对化学药品的反应 。

1、硬度

钻石的摩氏硬度为10,是讫今为止人类所发现的最硬的天然物质。与其它宝石相比,钻石镶在首饰上,更能抵抗一切物质对它的磨损、划伤,因此钻石一旦拥有,便可世代留传,因为钻饰永不磨损,常戴常新。

2、韧度

钻石具有较高韧度,但它的边棱却是比较脆的,因此佩戴时应避免碰撞。

3、比重

钻石的比重为3.52克/立方厘米,钻石的比重比一般宝石都大,即意味着它的原子堆积得更紧密。

4、热导率

钻石是已知物质中传导热的能力最强的物质,这一性质使钻石在航空工业和微电子工业中得到广泛使用。

5、热膨胀率

钻石的热膨胀率很低,不会因温度的变化而有明显的热胀冷缩现象。

6、折射率

钻石的折射率2.417,是所有天然无色宝石中最高的,使光线进入钻石后向中心聚合。

7、色散率

钻石的色散率高,为0.044。这也是所有天然无色宝石之最。钻石因其能将白光分散成光谱式的彩虹颜色而具备这一性质。

8、光泽

光泽与折射率相关,是物体表面反射光线时所表现出的特点。钻石为典型的金刚光泽,这使得钻石经切磨后具有极其耀眼的光泽。

9、亲油性

钻石表面很容易沾油,具有强列的亲油性。

10、对化学药品的反应

钻石具有很高的化学稳定性,酸、碱及一般化学药品对它不起作用。

(2)钻石硬度最大是什么性质扩展阅读:

一、工业用途

地质钻头和石油钻头金刚石、拉丝模用金刚石、磨料用金刚石、修整器用金刚石、玻璃刀用金刚石、硬度计压头用金刚石、工艺品用金刚石。

若涂在音响纸盆上,音箱音质会大为改善。

二、慢性毒药

文艺复兴时期,用金刚石粉末制成的慢性毒药曾流行在意大利豪门之间。当人服食下金刚石粉末后,金刚石粉末会粘在胃壁上,在长期的摩擦中,会让人得胃溃疡,不及时治疗会死于胃出血,是种难以让人提防的慢性毒剂。

三、观赏宝石

钻石由于折射率高,在灯光下显得闪闪生辉,成为女士最爱的宝石。巨型的美钻可以价值连城。而掺有深颜色的钻石的价钱更高。目前最昂贵的有色钻石,要数带有微蓝的水蓝钻石。

③ 钻石的硬度 密度是否是自然界中最大的

钻石的莫氏硬度为10级
所以钻石是自然界中硬度最大的。
1.滑石
2.石膏
3.方解石
4.萤石
5.磷灰石
6.正长石
7.石英
8.黄玉
9.刚玉
10.金刚石(钻石)
钻石是石头里面密度最大的,最大可达到3.53克每立方厘米
(金属的密度都比钻石大的多),所以不是自然界密度最大的物质。
因为钻石具有方向性,所以不同的方向,硬度有所差别,
在切磨钻石的时候,是用硬度大的方向切磨硬度小的方向。

④ 钻石的硬度有多少

钻石的硬度为莫氏硬度 10 级,相对来说很硬,但是专业来讲,钻石的脆性也大,用力过大的敲击也是会碎的,尤其是台面或亭部有天然瑕疵的(属于国检P级范围),所以相对便宜的钻石也要留心一些。

⑤ 为什么钻石最坚硬

钻石的硬度如此之大,和它们内部的原子分布有着直接的关系,原子排布的越致密,物质的硬度就越大。
其实钻石内部也没什么特别的东西,就只是一堆碳原子而已,碳原子是自然界中非常常见的原子。石墨里面也都是这样的碳原子,如果从微观上来说,钻石和石墨简直就是亲得不能再亲的兄弟俩。
但是石墨是什么东西?我们写字的铅笔里含有很多的石墨,石墨是一种非常柔软的物质,比我们的指甲还要软,大家都是碳原子构成的物质,怎么就差这么多呢?
石墨和钻石之所以差别这么大,都是因为内部碳原子的站位问题。我们知道,在平面结构中,最稳定的形状就是三角形,但是在三维立体结构中,最稳定的结构当属钻石中碳原子的排列分布。
钻石内部的每个碳原子周围都有4个碳原子和它手拉着手紧紧地靠在一起,这样致密的三维结构是自然界中任何一种物质都比不上的。
钻石的密度可达每立方厘米3.5克,这可是石墨的1.5倍,比起石墨来,钻石内部的“原子平均占地面积”可谓非常紧张。
地方不够,结构来凑,正是如此,被挤得满满当当的碳原子才缔造出了自然界最硬的物质。
有压力才有动力,钻石的硬度可以说都是被挤出来的。
不过硬度大不代表强度也大啊!钻石只是不容易划出痕迹而已,它们掉地上一样会碎,它们也一样会被切割成不同的形状。

⑥ 钻石的十大特性有那些

钻石有以下几点特性:

1、硬度

钻石的摩氏硬度为10,是讫今为止人类所发现的最硬的天然物质。与其它宝石相比,钻石镶在首饰上,更能抵抗一切物质对它的磨损、划伤,因此钻石一旦拥有,便可世代留传,因为钻饰永不磨损,常戴常新。

2、韧度

钻石具有较高韧度,但它的边棱却是比较脆的,因此佩戴时应避免碰撞。

3、比重

钻石的比重为3.52克/立方厘米,钻石的比重比一般宝石都大,即意味着它的原子堆积得更紧密。

4、热导率

钻石是已知物质中传导热的能力最强的物质,这一性质使钻石在航空工业和微电子工业中得到广泛使用。

5、热膨胀率

钻石的热膨胀率很低,不会因温度的变化而有明显的热胀冷缩现象。

6、折射率

钻石的折射率2.417,是所有天然无色宝石中最高的,使光线进入钻石后向中心聚合。

7、色散率

钻石的色散率高,为0.044。这也是所有天然无色宝石之最。钻石因其能将白光分散成光谱式的彩虹颜色而具备这一性质。

8、光泽

光泽与折射率相关,是物体表面反射光线时所表现出的特点。钻石为典型的金刚光泽,这使得钻石经切磨后具有极其耀眼的光泽。

9、亲油性

钻石表面很容易沾油,具有强列的亲油性。

10、对化学药品的反应

钻石具有很高的化学稳定性,酸、碱及一般化学药品对它不起作用。

拓展资料:

钻石Diamond一词出自希腊语Adamas,意思是坚硬、不可驯服。钻石号称“宝石之王”,是世界上公认的最珍贵的宝石,也是最受人们喜爱的宝石之一。

钻石是指经过琢磨的金刚石,在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳(C)元素构成,具有立方结构的天然白色晶体。

钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的,属等轴晶系。常含有0.05%-0.2%的杂质元素,其中最重要的是N和B,他们的存在关系到钻石的类型和性质。

⑦ 钻石有哪些特性

  1. 密度高,硬度高,自然界最硬的物质。

  2. 脆,如果钻石上有一个缺口,可以很容易用刀就切开。原始的钻石切割就使用特制的刀劈开的

  3. 亲油,很容易沾上油污

  4. 色散率,折射率都很高,这也是钻石的火彩漂亮的原因

  5. 化学性非常稳定,基本不会腐蚀

  6. 贵..哈哈

⑧ 钻石的基本性质

钻石的矿物名称为金刚石,英文名称为Diamond,源自希腊语“adamant”,意思是“坚不可摧”。

钻石与红宝石、蓝宝石和祖母绿一起并称为四大珍贵宝石。目前钻石已成为结婚的信物,并被誉为四月的生辰石,象征坚韧、永恒和纯洁无瑕。

一、钻石的化学成分和分类

1.化学成分

钻石是具有立方结构的碳。主要成分是C,其质量分数可达99.95%,次要成分有N、B、H等。其他微量元素还有Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr等。

2.分类

钻石的分类最早由Robertson、Fox和Martin等三人根据钻石在红外区吸收带和对紫外光透射的差异提出,他们认为Ⅰ型钻石能透过400~300nm的紫外光并在红外区显示与氮有关的吸收带,而Ⅱ型钻石可透过低至220nm的紫外光并在红外区无明显的吸收带。

1959年美国的Kaiser和Bond发现Ⅰ型和Ⅱ型钻石的差异与杂质氮有关,后来人们又发现在含氮的钻石中氮的最常见的存在形式不只一种,氮以单个氮原子分散在钻石中,称为C心、以原子对集合体出现,称为A心、3个氮形成的原子团称为N3中心,而多于4个原子的原子团则称为B集合体(B心),也可为一些较大的有几个原子厚的扁平层偏片晶氮存在,称为D心。钻石的分类是按照是否含氮和硼及氮的聚型类型划分如下(表14-1-1)。

表14-1-1 钻石的分类

天然钻石中Ⅰa型钻石约占98%以上,Ⅱa型占1%左右,Ⅰb型和Ⅱb型很少,人工合成钻石中以Ⅰb型为主,少量为Ⅰb和Ⅰa型混合型。

二、钻石的结构与形态

1.晶体结构

钻石属等轴晶系,

;a0=0.35595nm;Z=8,具立方面心格子,C原子位于立方体角顶和面的中心,将立方体平分为8个小立方体,在其中4个相间排列的小立方体的中心还存在C原子,呈四次配位。每个C原子以SP3外层电子构型与相邻的4个C原子形成共价键(如图14-1-1)。C—C间距为0.1542nm,C-C-C键角109°28′16″。

图14-1-2b 钻石晶体不同聚形示意图

大多数彩钻颜色发暗,强至中等饱和度、颜色艳丽的彩钻极为罕见。彩钻是由于少量杂质 N、B和H原子进入钻石的晶体结构之中,形成各种色心而产生的颜色。另一种原因是晶体塑性变形而产生位错、缺陷,对某些光能的吸收而使钻石呈现颜色。

(1)黄至棕黄色钻石的颜色是由于N原子代替C原子而产生的。理想的钻石晶体是禁带很宽的半导体,宽的禁带避免了可见光范围内的一切可能吸收,因此理想的钻石是无色的。当N原子代替部分C原子时,由于氮外层有5个电子,代替碳原子后多余一个电子,这电子在禁带中形成一个新的能级,相当于减少了禁带宽度,从而使得晶体能吸收可见光范围内的光能而呈现颜色。N原子代替C原子有不同的形式,一种情况是孤立的N原子代替C原子,它对能量高于2.2eV(波长小于560nm)的入射光有明显的吸收,使钻石呈现一系列黄色、褐色、棕色,其颜色很鲜艳浓郁,Ⅰb型钻石的颜色往往由该种色心引起;另一种情况是金刚石内N原子可移动聚合在一起形成多个N原子集合体,这种集合体对400~425nm光有明显的吸收作用,同时对477.2nm有弱吸收,由于人们对477.2nm吸收反应灵敏,477.2nm蓝光被吸收后,钻石呈现黄色。

(2)蓝色钻石:从晶体完美程度来讲,蓝色钻石是最好的,也是极罕见的。它不含N却含有微量B(wB<1%),属Ⅱb型钻石。正是这些B使钻石呈现美丽的蓝色。少数含H杂质的钻石也呈蓝色。

(3)粉红色钻石和褐色钻石:这两种彩钻都是由于钻石在高温和各向异性压力的作用下发生晶格变形而产生的颜色,相比之下粉红色钻石罕见得多,因而极其昂贵。这种晶体缺陷在极端情况下可形成紫红色钻石。

(4)绿色钻石:绿色和蓝绿色钻石通常是由于长期天然辐射作用而形成的。当辐射线的能量高于晶体的阈值时,碳原子被打入间隙位置,形成一系列空位-间隙原子对,使钻石的电子结构发生变化,从而产生一系列新的吸收,使钻石着色。若辐照时间足够长或辐照剂量足够大,可使钻石变成深绿色甚至黑色。辐射造成的晶格损伤有时还可形成蓝色钻石和黄褐色钻石。

2.光泽

钻石具有特征的金刚光泽,金刚光泽是自然界透明矿物最强的光泽。但钻石的光泽有时会因表面不平而显得暗淡。

3.透明度

钻石的透明度为透明-不透明。纯净的钻石应该是无色透明的,但由于地质条件的复杂性,常有杂质元素进入钻石的晶格或以包裹体的形式存在于钻石中,使钻石的透明度受到一定的影响。

4.光性

钻石属等轴晶系,为均质体,在正交偏光下全消光,但有些钻石由于内部应变或内部含有包裹体,偶见异常消光。

5.折射率

钻石为单折射宝石,在钠光(589.3nm)中折射率为2.417,超过了常规折射仪的测试范围,是透明矿物中折射率最大的。

6.色散

钻石的色散强,色散值为0.044,比天然无色透明宝石的色散都高,所以我们在切割标准的钻石表面能看到漂亮的“火彩”。

7.发光性

(1)紫外荧光:钻石在紫外灯下的荧光可有不同的反应,有些钻石发光很强,有些则不发光。钻石在长短波紫外光下可呈现从无至强的蓝色、黄色、橙黄色、粉色等荧光,通常长波较短波的荧光强。

(2)X射线荧光:钻石在X射线下一般呈现蓝白色的荧光,且稳定性好,在钻石开采中可根据钻石X射线下的荧光特性,将其他砾石分选出去。

(3)阴极发光:阴极发光可揭示钻石的内部生长结构,钻石在阴极发光仪的电子束照射下,绝大多数钻石会发出阴极荧光,主要呈现蓝色、橙红色和黄绿色,天然钻石和合成钻石的生长条件不同,表现出的生长结构也不同,目前阴极发光技术已成为鉴别钻石是天然的还是合成的主要手段之一。

8.吸收光谱

无色—浅黄色的钻石,在紫色区415.5nm处有一吸收谱带;其他颜色的钻石的吸收线位于453nm,466nm和478nm处;褐—绿色钻石,在绿区504nm处有一条吸收窄带,有的钻石可能同时具有415nm和504nm处的两条吸收带。辐照改色的黄色钻石可能在498nm,504nm和592nm处有吸收带。

四、钻石的力学性质

1.解理

钻石有四组八面体{111}方向的中等解理,{110}、{221}的不完全解理。图14-1-3为钻石{111}方向解理示意图。

图14-1-3 钻石{111}方向解理示意图

2.硬度

钻石的摩氏硬度为10,是自然界最硬的矿物,钻石的硬度具有各向异性的特征,不同方向硬度不同,其八面体晶面的硬度大于立方体晶面的硬度,因此在钻石加工中可用钻石研磨钻石。

钻石具有很强的抗磨性能,摩擦系数小,其抗磨能力是刚玉的90倍。这种特性使钻石能高度抛光,并使每个小面边棱锐利、挺直。但值得注意的是,钻石虽硬,但常显脆性,在外力冲击作用下很容易破碎。

3.密度

钻石的密度为3.52(±0.01)g/cm3,因钻石成分单一,并且纯度较高,所以钻石的密度相对很稳定。

五、钻石的内含物

钻石的内含物主要有浅色至深色矿物包体、云状物、点状包体、羽状纹和生长纹。矿物包裹体主要是钻石、橄榄石、辉石、石榴子石、锆石、刚玉、黑色石墨、暗色的赤铁矿、钛铁矿、铬铁矿、硫化物等。云状物由云雾状白色或灰色包体组成,羽状体则包括开放式裂隙和隐蔽式裂隙两种裂隙类型。此外,钻石中还可见生长纹和解理等特征。

六、钻石的电学性质和热学性质

1.电学性质

Ⅰ型和Ⅱa型钻石是绝缘体,室温下电阻率为1014~1015Ω·cm。通常情况下,Ⅱb型钻石因含硼而电阻率降低,为25~108Ω·cm,为P型半导体,钻石半导体的电阻值随温度变化特别灵敏,甚至连很微小的变化(0.0024℃±)都能在瞬间被记录下来,这一特点被广泛应用于真空仪器和精密测温的仪器中。

2.热学性质

(1)导热性:钻石具有很高的导热率,且导热率与含氮量有关。若300°K下其导热率为铜的3倍,则其含氮量<300×10-6。Ⅰa型钻石的含氮量多高于此值,故不宜作散热元件。Ⅰb和Ⅱ型钻石含氮量低,均具有很高的导热率,适于作散热元件。其中Ⅱa型钻石的导热率最好,约比铜高6倍,在190℃则升至30倍左右。

根据钻石的高导热率,宝石鉴定中可用钻石笔(热导仪)鉴定钻石和其仿制品;若简单地对着样品哈气,如果是钻石,则表面上的那层雾气比仿制品要消失得快,这是因为钻石传热快,钻石提供的热量让水膜迅速蒸发的缘故。

(2)热膨胀性:钻石的热膨胀性非常低,温度的突然变化对钻石的影响很小,但若钻石中有裂隙或含有热膨胀性大于钻石的包裹体时,温度的突变可能使钻石发生破裂。

(3)可燃性:高温下钻石可燃,燃点在空气中为850~1000℃,钻石在氧中加热到650℃时,即缓慢燃烧而变为气体二氧化碳。燃点和钻石与空气的接触面及增温率有关,一般小颗粒钻石比大颗粒钻石易燃。激光打孔就是利用该原理在很小区域内提供集中的热量,使空气中的氧将钻石中的暗色物质烧掉。在绝氧并加压的真空条件下,钻石加热到1800℃,可转变成石墨。

3.其他性质

(1)表面性质:钻石表面具有亲油性和疏水性。由于钻石由非极性的碳原子组成,对水的H+和(OH)-不产生吸附作用,即水对钻石不产生极化作用,故钻石具有疏水性。

(2)化学稳定性:钻石对任何酸都是稳定的,甚至在高温下,酸对钻石也不显示任何作用,但在含氧盐类和金属熔体中,钻石很容易受侵蚀。