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金刚石是最硬的物质吗(世界上最硬的物质是什么?)

时间: 2023-04-17 18:27:19

金刚石是最硬的物质吗

金刚石是天然存在的最硬的物质,由碳原子原子与原子之间单键连接而成,硬度为10。金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物,是碳元素的同素异形体。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛,如工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。金刚石有各种颜色,从无色到黑色都有,以无色的为特佳。它们可以是透明的,也可以是半透明或不透明。许多金刚石带些黄色,这主要是由于金刚石中含有杂质。金刚石的折射率非常高,色散性能也很强,这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。金刚石在X射线照射下会发出蓝绿色荧光。金刚石原生矿仅产出于金伯利岩筒或少数钾镁煌斑岩中。

世界上最硬的物质是什么?

     
     

世界上最硬的物质是碳炔。碳炔是碳原子聚集在一起形成的链,这些碳原子通过双键或者交替的单键和三键连接在一起。碳炔被认为是世界上最强韧的材料,强度比钢高200多倍,超过钻石40倍,是石墨烯抗拉强度的2倍。碳炔在未来超高强度设备的发展中将有很重要的用途。         
       
     

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炔还有一些有趣的性能。其柔韧性与聚合物和双链DNA相似。当发生扭曲时,其整个结构可以自由旋转,强度取决于末端化学组的牢固程度。而最有趣的或许是其稳定性,新研究发现当两组碳炔链接触时的确会发生反应,但存在一个激活屏障,能够很容易防止这种情况的发生。               


     

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扩展资料:天文学家一直认为他们曾在太空中发现过碳炔的信号,化学家则为是否能在地球上合成这种材料争辩了几十年。直到几年前,有人合成出了44个原子长的碳炔链,才让这一切归于平静。即便如此,科学家们还是普遍认为碳炔极不稳定,甚至有些化学家坚称,两条碳炔链一旦接触就会发生爆炸。然而,出身碳族名门的碳炔仍然让不少科学家为之着迷。

金刚石为什么最坚硬

金刚石通常被称为"钻石"。金刚石是一种天然的矿物质,也是钻石的原石。在金刚石晶体中,碳原子之间互相连接,形成无限的三维骨架,这就是典型的原子结构。金刚石是最坚硬的物质在自然界。金刚石有很多用途。虽然人类文明已有几千年的历史,但是人们只有几百年的时间才能发现和初步了解钻石,而真正揭开钻石内部的神秘则要短得多。钻石文化历史悠久。如今,人们更多地将钻石视为爱与忠诚的象征。石墨的质地非常柔软,而金刚石则是所有矿物质中最硬的,因为它们具有非常高的耐磨性和耐化学腐蚀性,因此,它们是最适合用来制造耐磨材料的材料。而金刚石的碳原子交错排列成立体结构,每一个都与其他四个碳元素紧密相连,形成一个牢固的结晶体,因而显得特别坚硬。天然金刚石的产量很少一般隐藏在地球深处只有在地下熔岩中的碳才有可能在非常高的温度和巨大的压力下经过天然结晶的过程形成珍贵的金刚岩,而这种过程通常是在地表以下很深的地方进行的。由于天然金刚石的产量较少,所以价格昂贵,因此我们建议您尽量选择正确的天然钻石。人们通常利用高温高压来制造人造金刚石,而这种工艺通常是在高温和高压的条件下进行的。

世界上最坚硬的物质是什么。

在目前人类已发现的所有矿物中,金刚石的莫氏硬度是最高的,达到了10。

1822年德国一位名为腓特烈·莫斯的矿物学家提出了“莫氏硬度”的概念,他提出这个概念是为了统一定义矿物硬度的标准,在现代的测量中,莫氏硬度仍然被用以表示一种矿物质的硬度。

它的原理很简单,就是用金刚钻在矿物的表面刻画一道痕,然后测量该划痕的深度,得出来的结果就是莫氏硬度。



硬度

摩氏硬度10,新摩氏硬度15,显微硬度10000kg/mm2,显微硬度比石英高1000倍,比刚玉高150倍。金刚石硬度具有方向性,八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度,菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。

依照摩氏硬度标准(Mohs hardness scale)共分10级,钻石(金刚石)为最高级第10级;如小刀其硬度约为5.5、铜币约为3.5至4、指甲约为2至3、玻璃硬度为6。

由于硬度最高,金刚石的切削和加工必须使用金刚石粉或激光(比如532nm或者1064nm波长激光)来进行。金刚石的密度为3.52g/cm3,折射率为2.417(在500纳米光波下),色散率为0.044。

2021年8月,新型非晶材料(AM-III)在燕山大学亚稳材料制备技术与科学实验室成功合成。据专家介绍,AM-III密度与金刚石相当,维氏硬度HV高达113 GPa,可划伤单晶金刚石。

以上内容参考 -金刚石 (纯碳组成的矿物)

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