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

2021-01-16 科普大世界

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。

哈哈,估計捨得鑽石來做這個實驗的人不多,所以就不開玩笑了。我們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的硬度,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,只需輕輕一划,就會有一道痕跡,體現出了金剛石無與倫比的硬度,它對於切割其他物質可以說是無堅不摧,在工業應用方面,因為它具有高的耐磨性與研磨能力,所以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,抵抗外力刻劃的能力特別強,但韌性方面卻並不強,可以說還很脆弱,而鐵等金屬的韌性通常都比較大,金剛石的韌性和金屬比差遠了,所以鑽石是經不起錘子猛砸的。

對於不知道這種情況的人來說,這有點兒出乎意料,其實卻是符合物理法則的。我們都知道鐵可以拉成絲做成鐵絲,可以用它來纏繞捆綁東西,粗一點兒可以弄成鋼筋,也可以將鐵壓成薄片做成鐵皮,都可以隨意彎曲,銅等金屬也可以,黃金白銀的韌性更好,黃金和白銀都可以做成非常薄的金箔銀箔。但是石頭、玉材、玻璃、水晶、寶石、剛玉等物質都不行,它們的韌性都比較差,是不可以承受重壓或者彎曲的。因此鑽石根本不能承受錘子的重擊,據一些鑽石研磨師說如果用硬物使勁敲擊鑽石的解理面,鑽石很容易會破損的。

通常材料的韌性常使用「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,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。

再如藍寶石的硬度也很高,達到了摩氏硬度9度,也遠比鋼鐵要硬。前兩年一些手機製造商曾經炒作用藍寶石屏幕,因為硬度高,不容易被其他物品劃出條紋,但卻一直沒有大規模應用開來,除了價格太貴(相當於玻璃屏幕的近十倍),重量更重,透明度不如玻璃之外的原因,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,而且越大的屏幕韌性越差,越容易因為摔掉和彎曲而碎裂,如果再換一個這樣的屏幕的話,花費更就太大了,所以藍寶石並非理想的手機屏幕材料。

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