如果用錘子敲打鑽石,會發生什麼?

2021-01-16 怪羅科學

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

鑽石是地球上自然形成最堅硬的物質之一,很多時候我們都會有挑戰世界之最的想法,比如用鐵錘敲擊一下鑽石會怎麼樣,至少我是有過這樣想法的。

實際上,可能不需要你太用力,鑽石就會被擊碎。而在現實生活中,大鑽戒裡的鑽石因為撞擊而碎裂的案例也不在少數。

那麼問題來了,世界上最堅硬的物質憑什麼會碎呢?

為什麼鑽石能被打碎?

鑽石不僅堅硬,它也是自然界中最難形成的天然礦物之一,是在地球內部高溫高壓條件下由碳原子組成的物質。

它確實堅硬無比,但是打碎和堅硬程度關係不大,硬度只是衡量一種礦物相對耐磨損程度的指標,是通過一種礦物與另一種礦物摩擦來測量的。

比如你可以用金剛石(鑽石的原石)去切割玻璃,因為它的硬度比玻璃要高,所以可以很容易地把玻璃切割掉,硬度高的物質會在硬度低的物質上留下劃痕。

在敲打中是否「取勝」就要看物質的韌性了,這是物理學的另一個名詞,是用來衡量礦物對斷裂或變形的抵抗能力。

鑽石的莫氏硬度是10,算是最高級別的,其實硬度超過10的物質也是有的,比如聚合鑽石納米棒和四氮化三碳這樣的材料,不過都是人工合成的。

但是,鑽石的韌性就只能算是優良水平了,所以,雖然鑽石基本上不會被其他材料「劃傷」,但卻很容易被錘碎。

那麼是什麼影響了鑽石的韌性呢?

如果用最理性的方式思考問題的話,硬度和韌性確實是兩個完全不一樣的概念,就像鑽石可以劃傷鐵錘,又會被鐵錘擊碎一樣。

然而,如果要知道事物的本質,還是要從原子層面出發,硬度和韌性正是由組成物質的原子結構決定的。

鑽石由碳原子組成了一種獨特的結構,這些碳原子結合在一起形成了所謂的鑽石立方晶格結構。

這種結構非常獨特,它的每單位體積包含了最高數量的原子和化學鍵,這正是鑽石硬度高的原因,因為在這種結構下,原子可移動的空間極小。

其它物質也是一樣,硬度是由這種單位體積內原子情況決定的,它們沒有鑽石硬,則說明它們原子的可移動空間大。

其實,鑽石立方晶格結構的質量和完美程度決定了每個鑽石的硬度。這種結構不僅使不同材料之間表現的不同,在鑽石與鑽石之間也會不同。

所以,一名鑽石切割師會先辨認出一顆異常堅硬的鑽石(通過這種結構),然後將其作為切割其他鑽石的主石。

另外,鑽石的韌性不高也是它的原子結構造成的,因為它每單位體積的原子太多了,又緊密地聯繫在一起,所以沒有任何多餘空間可移動,換句話說沒法吸收衝擊力。

鋼鐵比鑽石更具韌性,就是因為它的原子結構更分散,當它受到攻擊時,它會在斷裂前彎曲或改變形狀,因為它的原子在化學鍵斷裂前有移動的空間。

最後

不過,同樣是鑽石的這種結構創造了鑽石的「分裂面」,這是鑽石內部的區域,在那裡化學鍵比其他的稍弱。

這意味著如果鑽石受到了實質性的衝擊,它會沿著這個分裂面斷裂,所以用錘子敲打鑽石時,它會變成玻璃碎片一樣。

善待你的鑽石吧!很可能一不小心就碎了一地,如果你的鑽石破裂了,那不是因為買到假的,只是因為鑽石的韌性不是很強而已。

相關焦點

  • 如果用錘子敲打鑽石,會發生什麼?
    ,比如用鐵錘敲擊一下鑽石會怎麼樣,至少我是有過這樣想法的。比如你可以用金剛石(鑽石的原石)去切割玻璃,因為它的硬度比玻璃要高,所以可以很容易地把玻璃切割掉,硬度高的物質會在硬度低的物質上留下劃痕。在敲打中是否「取勝」就要看物質的韌性了,這是物理學的另一個名詞,是用來衡量礦物對斷裂或變形的抵抗能力。
  • 如果地球下起了鑽石雨會發生什麼?
    也就是我們常說的鑽石的原身,它是一種由碳元素組成的礦物,是石墨的同素異形體。金剛石是自然界中天然存在的最堅硬的物質。金剛石的用途非常廣泛,例如:工藝品、工業中的切割工具。石墨可以在高溫、高壓下形成人造金剛石。也是貴重寶石。如果地球下起了鑽石雨會發生什麼?
  • 硬度最高的鑽石,遇上錘子,竟和玻璃一樣脆弱!
    經常有人會問,鑽石既然是世界上最硬的物質,是不是無論怎麼砸都壞不了?這麼想其實很正常,卻不正確,原因有二:鑽石只是自然界中最硬的,德國科學家早就在實驗室中合成了一種名為鑽石納米棒聚合體的物質,硬度遠高於鑽石。鑽石的硬度和鑽石的抗擊打能力並不成正比,在「抗壓能力」這方面,硬度為10的鑽石的表現遠不如硬度僅為2~3的黃金。
  • 鑽石的硬度無與倫比,那麼用鐵錘砸會怎樣?結果或不是你想的那樣
    有朋友問說鑽石這麼硬,應該是什麼也傷害不了它了吧?我說那要用錘子砸呢?他說那估計也不會有問題!我說關於這個問題嘛,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,你有鑽石就貢獻出來,最好是個大的,讓我試一下,一錘子下去,結果就一清二楚了。
  • 魯伯特之淚為什麼用錘子敲不碎, 而尾巴一敲就碎, 科學家給出了終極答案
    當研究人員利用錘子敲打魯伯特的頭部時,無論怎麼打,晶體仍舊敲不開,更不可思議的是,如果研究人員敲打尾部時,整個魯伯特從尾部一直往頭部裂碎。 其內部的壓應力很大,以至於如果我們用錘子敲打的話,玻璃是敲不開的,因為內部的壓應力可以抵消外部的力量,從而使魯伯特完好無損。
  • 鑽石是地球上最硬的物質嗎,如果用鐵錘砸鑽石,它會碎嗎?
    鑽石是地球上最硬的物質嗎,如果用鐵錘砸鑽石,它會碎嗎?如果用鐵錘砸鑽石,它會不會破碎,可能很多朋友都想要知道這個問題,畢竟平時我們就算是買到鑽石也不可能去砸,下面就來看看科學家給出的解釋!鑽石非常的漂亮。
  • 腦洞大開,假如地球下起了鑽石雨會發生什麼?
    假如地球的自轉速度增加一倍,會發生什麼?首先你的體重會下降零點五公斤左右,因為自轉速度翻倍,會產生更大的離心力和減弱重力的影響,衛星將會偏離預設的軌道,你再也不能追劇、看電視了,另外一天的時間將縮短一半,意味著你的生物鐘也要跟著改變,一天只能睡四個小時,吃一兩頓飯,生活節奏加快,能源消耗加速,氣候也會發生劇烈變化。
  • 錘子堅果手機發布會重新定義七點半:到底發生了什麼?
    IT之家訊 8月26日,昨天晚上,錘子科技在上海梅塞德斯-奔馳文化中心推出旗下首款千元智慧型手機——堅果手機。這款配置平庸的手機因為多了「錘子」和羅永浩的加持而變得備受矚目。雖然這場新品發布會最後還算順利的落下帷幕,但看過發布會的朋友應該都知道,堅果手機發布會不僅晚了40多分鐘開場,幻燈片也是錯誤百出,錘子科技官網和公眾號更是一度癱瘓,甚至有網友吐槽稱錘子堅果手機發布會重新定義了19點30分。那麼我們的問題來了,這場新品發布會到底發生了什麼?
  • 木工大爺坐高鐵,因為錘子無法過安檢,只好用鋸子把錘子鋸下來
    一位木工大爺坐高鐵,因為錘子頭是鐵的,無法過安檢,只好用自己帶的鋸子把錘子頭鋸下來。高鐵給大家帶來了極大的出行便利,高鐵行駛速度快,安全舒適,大大縮短了以前漫長的旅程,所以深受人們的歡迎。但是高鐵的安檢也讓人頭痛。
  • 你懂個錘子?四川話的「錘子」是什麼意思?
    本文目錄:一、名詞=屁二、形容詞貶義三、虛詞表否定、生氣四、語氣詞就是隨便加五、錘子手機來成都六、錘子就是錘子七、錘子讓四川火火火四川話的終極考題有個錘子的錘子的段子一、名詞:=屁組詞:看錘子、吵錘子、說錘子備註心照不宣的意思「錘子」還有另外一種所有四川人都,所以四川的女性是很少說「錘子」的。
  • 錘頭雙髻鯊的「錘子」是做什麼用的?
    錘頭雙髻鯊的鼻孔長在「錘子」的最外側,在眼睛附近,所以它不僅能夠方便地看到獵物,而且還能聞到它們的氣味。錘頭雙髻鯊那錘頭一樣的頭型,在整個動物界都是獨一無二的,這樣奇特的腦袋給錘頭鯊帶來的好處可不止一點。在水中遊動時,「錘子」有助於保持身體平衡,優點類似於雜技演員手中的平衡木。寬大的頭部還是強大的表示。
  • 鑽石硬度是多少度|鑽石硬度10是什麼意思
    用劃痕法將稜錐形金剛鑽針刻劃所試礦物的表面,根據測得的劃痕的深度分十級來表示硬度。  鑽石是不是世界上最硬的物質  鑽石只是自然界中最硬的。  鑽石硬度≠抗壓能力  鑽石硬度和鑽石的抗擊打能力並不成正比,在「抗壓能力」這方面,硬度為10的鑽石的表現遠不如硬度僅為2~3的黃金。  在測試鑽石硬度時,是刻劃其表面來確定硬度等級,並不是直接用錘子或其他硬物砸來判斷硬度,所以鑽石硬度高並不代表它的抗打擊能力強。
  • 如果客戶預算不夠,我也會提議定製合成鑽石
    我並不抵制合成鑽石,如果客戶預算不夠,我也會提議定製合成鑽石,但是不管是買家還是賣家都懂,那就是買高仿的心理。「天然鑽石百年營銷的效用還是很大的。」另一種CVD鑽石CVD鑽石是以一顆多結晶鑽石(鑽石晶體)作為基底,使用微波加熱原理,讓甲烷分解後的碳原子不斷沉積到鑽石基底上,一層層地生長成鑽石。用顯微鏡觀察內含物、用紫外螢光等等方法也是完全可以判斷的。
  • 鑽石的硬度等級是多少?鑽石硬度那麼高為什麼還會碎
    其中金剛石就是鑽石,因此鑽石的硬度等級為10,在天然寶石中的硬度是最高的。鑽石為什麼會碎鑽石的摩氏硬度為10,鐵的摩氏硬度為4 ~ 5,之前看過一個實驗,有人用鐵錘敲打鑽石,把鑽石給敲碎了,鐵錘卻毫髮無傷,這是為什麼呢?
  • 錘子瀕死,羅永浩還在抗爭什麼?
    某種意義上,讓自己羈絆窘迫的正是自己創立的錘子。如果放棄,賣掉落魄的錘子,解脫的是自己,以及身後所有的錘子員工。他早點停步承認失敗也能造就財富自由的故事。然而他還是倔強地堅持著,吊在懸崖上不鬆手。或許這家公司已氣若遊絲,危在旦夕,很難再有資本與白衣騎士的下馬垂青。不過只要羅永浩還堅持著,錘子仍然活著,就證明故事沒有結束,千瘡百孔的理想還在呼吸。
  • 錘子OS有什麼新功能盤點 堅果Pro錘子OS新功能介紹【詳解】
    這次不討論手機,看看新系統都帶來什麼:1,Android 7.1內核此前有傳聞說錘子自家的SmartisanOS將基於YunOS,結合此前羅永浩和馬雲的關係,也許聽起來很像真的?不過這次發布會上來看,這事並沒有成真。最新發布的SmartisanOS 3.5/3.6系統沒有基於YunOS,卻帶來了最新的Android 7.1內核。
  • 前臺空無一人,物業禁止拜訪,錘子科技在成都到底發生了什麼?
    次日下午,《財經》一篇報導指出,從接近錘子科技人士得知,錘子科技COO吳德周也計劃離開,此外錘子上海分公司也將面臨解散的局面。隨後錘子科技很快發布了官方聲明,表示此次涉及成都分公司的人員變動是「對北京、深圳和成都三地的技術人員進行整合」,此外,「公司成都總部的職能依舊保持不變,目前公司經營狀況良好,各項業務正常開展。」
  • 錘子三國資料片全民神將今日上線
    西山居自研大作,多人同屏動作卡牌手遊錘子三國首部資料片全民神將今日正式上線!全民武鬥玩法「武道會」系統今日全服開幕,隨機匹配淘汰賽,誰能最終奪得冠軍攀上巔峰?更有英雄專屬武器天賦技能覺醒,全服贏神將活動開啟,全民神將今日與你high戰三國!
  • AK47突擊步槍射擊魯伯特之淚,會發生什麼奇特現象?答案你想不到
    對於這支聲名赫赫的槍械,最近一位外國槍械愛好者,就用它來做了一個實驗,實驗目的就是要看看當AK-47突擊步槍遇上了比鑽石還堅硬的魯伯特之淚後,會發生什麼奇怪的現象,AK-47強大的侵徹力能擊穿如此堅硬的物體嗎?我們先介紹一下,魯伯特之淚是一種將高溫融化後的玻璃靠地球引力自然掉落水中形成的像蝌蚪狀的晶瑩剔透的物質。這種物質有多堅硬呢?
  • 用小鐵錘敲打大鐵球40分鐘,接下來發生的一幕,真讓人意想不到
    一位著名的推銷大師在做演講時,在場中央吊著一個巨大的鐵球,他隨意在現場挑選了兩位身強體壯的年輕人到臺上,對他們說:」現在你們用著大鐵錘去敲那個掉在中央的大鐵球,看看多長時間能使它晃動起來。「這時一位年輕人輕鬆的掄起大錘砸向巨大的吊球,但是巨大的鐵球卻是紋絲不動。他又竭盡全力去砸,鐵球卻依然還是老樣子。連續幾次嘗試後,他累筋疲力盡。