鑽石比鐵硬,為什麼鐵錘能擊碎鑽石?

鑽石是人類已發現的,自然界最硬的礦物。莫氏硬度表認為鑽石的硬度是10分,而鐵的硬度只有5分。按理說,鑽石應該是完克鐵的,但事實卻不是這樣。

鑽石比鐵硬,為什麼鐵錘能擊碎鑽石?

如果你用一把鐵錘敲打鑽石,你會發現鑽石會碎成一地的碎片,而鐵錘完好如初。這究竟是為什麼呢?

我們首先要明確“硬度”的概念。在物理學上,硬度所講的是材料在區域性抗擠壓的能力。不是說越硬的東西就越無敵。比如玻璃和木頭,這兩種物質明顯玻璃更硬一些,但木頭卻可以輕易把玻璃敲碎。這裡我們就要引入一個新的概念了,那就是脆度。

鑽石比鐵硬,為什麼鐵錘能擊碎鑽石?

脆度所形容的是斷裂的韌性,也就是說物體在外力壓迫下,最終斷裂產生形變的幅度。木頭你坐到它上面都不會斷,但玻璃只要一點點外力,就很可能碎裂。說白了,一個東西越硬,不代表它的韌性越好。鑽石雖然硬度很高,但脆度也很大,很容易會破碎。

鐵錘敲打鑽石,真的會把鑽石敲碎的。

鑽石比鐵硬,為什麼鐵錘能擊碎鑽石?

這其實跟鑽石的內部結構有關。鑽石雖然光彩無比,但其內部結構只是碳原子組成的正四面體。這些碳原子牢固組合在一起,造就了鑽石的硬度,然而當受到外力衝擊的時候,外力會沿著碳原子結晶外緣面傳導並堆積,最終導致鑽石的結晶面碎裂,這也就是鑽石很容易碎的原因。

鑽石比鐵硬,為什麼鐵錘能擊碎鑽石?

物理學把這種現象叫“解理”,切割鑽石的技術,也是在這種原理的基礎上發展的。

下次看到鑽石,請一定要小心翼翼拿好哦。