今日热文：钻石到底有多硬？用铁锤能砸碎钻石吗？结果可 ...

liukai · 发表于 2021-12-25 16:58:19

　　钻石为什么能被锤子一锤击碎？这是巧合吗？作为自然界最为坚硬的物体，钻石的莫氏硬度达到了10，而铁的莫氏硬度只在4~4.5之间。可能你觉得这样听起来，差距好像并不大，但这里的莫氏硬度并不是硬度的具体数值，而是一种等级，最高级别为10的物体，绝对坚硬数值为1500。铁的绝对硬度数值则只有21到35，所以从硬度来看，钻石是铁的40倍，这也是很多人不愿意相信，铁能击碎钻石的原因，那真相真的是这样吗？钻石证书https://www.sarine.cn/尚灵钻石档案(Sarine Profile) 是全球最先进的钻石数字证书，利用尚灵实验室的前沿技术，提供各种基于AI技术获得的钻石信息。尚灵钻石档案可按需定制，为消费者带来直观且丰富的钻石证书，丰富实体店和在线钻石销售体验。

　　其实问题恰恰就出在这，你所理解的硬度并非真正的硬度，在物理学上，我们把材料在局部的抗挤压能力叫做硬度，而越硬的东西并不代表越坚固，动作电影里用拳头击碎玻璃的场景就是最好的证明，为什么会这样呢？

　　因为一个物体的脆与否与硬度无关，而与脆度有关，如果说碳的正四面体结构给予了钻石超强硬度，那么这样的结构同样也给予了钻石极大的脆性，组成钻石的碳原子本身有四个电子，而碳与碳之间的孤价电子会进行两两配对，形成一个共价键。于是碳原子就会形成四个共价键，达到八电子稳定状态，每五个碳原子会形成一个正八面体结构，这种结构虽然极其稳定但是却并非没有缺点。

　　在显微镜下不断地转动钻石晶体，我们会发现钻石内部其实是分层的，也就是说层与层之间的碳碳共价键很少，所以一旦外力将钻石击出一个很小的裂痕，整个钻石就会分崩离析，在物理学上把这种现象叫“解理”。现代工艺就利用钻石的这种特性发展出了切割工艺，钻石制品也因此更加多样化。

　　其实，钻石整体的脆性虽然很高，但是钻石尖端却具有极高的强度，物理学家在实验室为了模拟地球中心，或是其他星体内部的极端压力，往往会用一颗钻石的尖端去挤压另一颗的尖端，这样在亚毫米大小的空间内，物理学家最多就能得到相当于770万个大气压的巨大压强。明白了这一点，当你把钻石的尖端朝上，再次用锤子用力敲打钻石，你就会发现它只是弹起来了，并没有破碎。

　　而这种现象的产生还是和钻石的结构有关，前面我们说每五个碳原子就会构成一个正八面体结构，在化学上我们将其称之为晶胞，当晶胞上的任何一个碳原子受到外力冲击时，外力就会顺着正八面体的结构传给其他几个原子，这样的话压力就被很好地分散开来了。于是乎，砸向钻石尖端的外力由于被很好地分散了，所以它最后也只是跳了起来。截止到目前，我们还未发现比钻石结构更加稳定的结构，所以在硬度和抗压强度方面真的没有什么东西能超过它。

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