Можно ли молотком разбить алмаз

Можно ли разбить алмаз молотком?

О непревзойдённой твёрдости алмаза рассказывал ещё древнеримский учёный Плиний Старший, описывая алмазы в книге «Естественная история минералов». В частности, он пишет, что алмаз сопротивляется ударам так, что «при ударе кузнечным молотом по алмазу молот и наковальня раскалываются».

Так ли это на самом деле?

В Средние века считалось, что алмаз невозможно разбить ничем, кроме. рога чёрного тура. От удара рогом чёрного тура, алмаз раскалывается.

Древние авторы путали две совершенно разные вещи – твёрдость (то есть сопротивление давлению) и хрупкость (то есть плохое сопротивление ударам). Например, чугун – это очень твёрдый металл. Но хрупкий! Если из чугуна изготовить меч или топор – при сильном ударе они расколются, как стекло!

То же самое можно сказать и об алмазах. Алмаз – камень невероятно твёрдый, но при этом очень даже хрупкий. Если жахнуть по нему молотком, то молоток, вопреки Плинию Старшему, останется совершенно целым, а вот бриллиант раскрошится в мелкую пыль.

Что будет если ударить молотком по бриллианту??

Чтобы воочию убедиться в твёрдости алмаза, нам придётся положить его в камеру гидравлического пресса.

Вот тогда, при воздействии на камень медленного и направленного усилия, он действительно способен продавить стальное основание пресса, как будто оно сделано из мягкого пластилина!

Но – лишь до той поры, пока давление не достигнет 3 тонн на квадратный сантиметр. При таком давлении алмаз, увы раскалывается, но.

Источник

Возможно ли разбить молотком алмаз или бриллиант?

Ничего разбивать не собираюсь, просто любопытно, возможно ли разбить самый твердый материал на Земле таким способом? В том числе и бриллианты малых размеров.

На Ютубе есть видео эксперимента, в котором бриллиант диаметром 1,5 мм пробуют разбить молотком. Да, на самом деле, бриллиант такого диаметра разбивается молотком, но происходит это не так легко. Во-первых, удается это не с первого раза, во-вторых, алмаз настолько прочный, что на молотке и подложке, сделанных из металла, остаются глубокие ямки от ударов по этому камню. Думаю если бы бриллиант был большего диаметра, например 3 мм, то он бы выдержал удары и разбить его не получилось бы.

Другие ответы (7)

Конечно можно! Ведь будет ударная нагрузка на маленький бриллиант. И, если вы это сделаете, то мне жалко ваши деньги. Более научными словами можно объяснить вот так: бриллианты имеют большую прочность на сжатие, но она приводит к ломкости при ударах. Хотя, если у вас маленький молоточек и огромный бриллиант, то он выдержит нагрузку!

Источник

Твердость и прочность алмаза: основные физические характеристики

Алмаз – минерал, выдающийся во всех отношениях. Как неказистая куколка (алмаз-самородок действительно внешне не представляет ничего особенного), после огранки он превращается в восхитительную бабочку – бриллиант, стоимостью в сотни, тысячи и даже миллионы долларов.

Но не только неземное сияние и фантастическая цена выделяют этот камень среди собратьев. Алмаз – самый твердый из всех минералов, что определяет широчайшую сферу его применения. Не каждому алмазу дано превратиться в бриллиант – этой чести достойны лишь самые чистые и крупные камни.

Но даже мелкий и мутный самородок не будет выброшен за ненадобностью, а найдет применение в часовой или ядерной промышленности, квантовых компьютерах или микроэлектронике, на худой конец – в производстве абразивного, сверлильного и режущего оборудования. Это же Алмаз!

Общая информация об алмазах

Знаете формулу алмаза? Ее может запомнить даже дошкольник, не имеющий понятия о химии. Это просто С, то есть, алмазы представляют собой чистейший углерод (в идеале, разумеется).

Что же должно было произойти, чтобы углерод превратился в алмаз? На этот счет выдвинуто множество гипотез. Самая убедительная из них утверждает, что алмазы образуются на очень большой глубине (свыше 200 км) и под грандиозным давлением – там углерод формирует особую кубическую решетку, присущую алмазам. Во время вулканических процессов кристаллы углерода выносятся ближе к поверхности, где их и обнаруживают алмазодобытчики.

Золотое кольцо с бриллиантами (перейти в каталог SUNLIGHT)

Процесс этот очень небыстрый: возраст алмазов измеряется в сотнях миллионов, а то и миллиардах лет. Так что когда в ходе интенсивной добычи алмазоносные кимберлитовые трубки и иные породы истощатся, запасы этого камня иссякнут ну очень надолго.

Согласно научным данным, некоторые алмазы имеют внеземное происхождение. Они прибыли к нам с метеоритами или попали к нам в результате взрыва сверхновой. Предполагается, что некоторые из них куда старше Солнечной системы!

Алмазов на Земле немало, но лишь мизерная их часть может быть превращена в бриллианты. Самые чистые и крупные алмазы (так называемые «капские») добывают в Африке, а российские запасы этого минерала сосредоточены преимущественно в Якутии.

Среди наиболее выдающихся свойств алмаза следует упомянуть следующие:

• непревзойденную твердость – 10 по шкале Мооса;
• самую высокую среди твердых тел теплопроводность – 900—2300 Вт/(м·К);
• исчезающе низкий коэффициент трения по металлу (в воздушной среде);
• тугоплавкость и устойчивость к воздействию высоких температур;
• устойчивость к воздействию большинства агрессивных кислот и щелочей;
• высокий показатель преломления лучей в сочетании с прозрачностью;
• способность люминесцировать (светиться) в рентгеновских лучах и ультрафиолете.

Алмазы бывают не только белыми, но и окрашенными. Бурая и желтая окраска снижают стоимость бриллианта, голубая, синяя, розовая, красная, зеленая – повышают до заоблачных высот.

Главная характеристика, решающая судьбу необработанного алмаза – это прозрачность («чистая вода»). Именно поэтому черные алмазы (карбонадо) долгое время считались исключительно техническими. Однако изредка попадаются равномерно окрашенные черные алмазы, сохранившие некоторую прозрачность и характерный блеск. Стоят они умопомрачительно дорого.

Как измеряется твердость алмаза

Даже ребенку известно, что прочность алмаза невероятна (имеется в виду именно его твердость, а не устойчивость к ударам). Она принята за базовую величину по всем шкалам измерения. И это удивительно, ведь ближайшие родственники алмаза, графит и каменный уголь, имеющие тот же элементарный химический состав, не могут похвастаться выдающейся прочностью.

Секрет твердости алмаза кроется в уникальных условиях его образования: высочайших температурах и невероятном давлении. При них атомы углерода образуют уникальную кубическую кристаллическую решетку. Это определяет невероятную твердость конечного вещества, которое может существовать в естественных условиях миллиарды лет!

Непревзойденная твердость позволяет использовать алмаз при производстве оборудования для бурения и сверхточной резки. Перед эталоном не может устоять ни одно вещество!

Шкала Мооса

Первая удачная попытка создать шкалу твердости материалов принадлежит немецкому минералогу Фридриху Моосу. Несмотря на то, что эта система была презентована научному сообществу еще в 1811 году, она продолжает использоваться до сих пор, причем преимущественно в приложении к минералам естественного происхождения (в том числе, и драгоценным камням).

Твердость алмаза в баллах по шкале Мооса равна 10, то есть этот минерал был принят за абсолют: тверже его априори нет ничего. Основа этого теста – царапание. Если на поверхности испытываемого образца остается царапина, то он априори мягче эталона.

Второе место по твердости по классической шкале Мооса удерживают корунды, к которым относятся сапфиры и рубины – 9 баллов. Поцарапать их можно только алмазом!

Однако очень редко встречающийся природный муассанит и его искусственный аналог карборунд (химическая формула SiC) имеет прочность аж в 9,5 баллов по Моосу. Кстати, карборунд зачастую заменяет алмаз как в промышленности, так и при производстве ювелирных изделий. Визуально он практически неотличим от благородного собрата, но стоит на порядок дешевле!

Всем известно, что алмаз имеет большую прочность, чем графит, несмотря на идентичность химического состава. Однако не каждый знает, что они находятся на диаметрально противоположных концах шкалы Мооса. Твердость графита сопоставима с аналогичной характеристикой талька, а это – всего лишь единица!

Система Роквелла

С появлением синтетических материалов и свехтвердых сплавов общепринятая шкала Мооса стала неудобной. Было предложено множество систем, но в металлургической промышленности более всего прижилась шкала Роквелла (точнее, Роквеллов, ибо их было двое, отдаленных родственников с одной фамилией).

Твердость алмаза по Роквеллу не измеряется – он принят за эталон и основной рабочий инструмент. Измерительный станок Роквеллов визуально напоминает швейную машинку, но вместо иглы используется алмазный конус, а ткань заменяет испытуемый материал.

На образец воздействуют алмазным конусом с заданным давлением в течение нескольких секунд, затем оценивают параметры вмятины по литерно-цифровой шкале.

Что тверже алмаза?

Было предпринято множество попыток создать или найти в природе материал, более прочный, нежели алмаз. Пока они не увенчались успехом: обсидан, титан, сверхтвердые сплавы, всевозможные инновационные материалы не могут посостязаться с благородным эталоном. Более того: многие химики и физики и вовсе утверждают, что вещества крепче алмаза (точнее, тверже) существовать не может.

Самая известная и скандальная история связана с веществом под названием лонсдейлит, в химическом и физическом смысле представляющим собой гексагональный алмаз. В 60-х годах минувшего столетия этот минерал был синтезирован искусственно, а чуть позже – в небольших количествах обнаружен в кратерах метеоритов.

В 2009 году группа китайских ученых опубликовала сенсационную работу, в которой утверждалось, что лонсдейлит тверже кубического (известного нам) алмаза более чем вполовину. К сожалению, эти данные оказались мистификацией и не подтвердились даже выкладками в вышеуказанной работе.

Самая удачная попытка создать вещество тверже алмаза была предпринята совсем недавно, в 2021 году. Дуэту американских ученых удалось получить алмазы-гексагоны из графита путем направленных взрывов. Полученные образцы продемонстрировали лучшую звукопроводность, нежели классический кубический алмаз, что теоретически свидетельствует о большей твердости.

К сожалению, проверить теоретические выкладки американских ученых опытным путем пока не удалось. А оскандалившийся лонсдейлит, полученный из графита путем воздействия колоссальным давлением, показывает прочность всего в 7-8 баллов по шкале Мооса. Да и использовать его вряд ли получится: он представляет собой кристаллики, видимые только под микроскопом, а получение этого вещества обходится фантастически дорого.

Золотая подвеска с коньячными бриллиантами (перейти в каталог SUNLIGHT)

Существуют и другие вещества, мало уступающие алмазу по твердости: фуллериты, всевозможные соединения бора, карбин и так далее. Они немногим мягче алмаза, но зачастую превосходят его по иным характеристикам: прочности, устойчивости к химическому воздействию и сверхвысоким температурам.

На основе кубического алмаза можно создать более прочное вещество (например, при помощи наноконструирования). Японцам это удалось, только как обрабатывать этот беспрецедентно твердый материал?

Можно ли алмаз поцарапать или разбить молотком?

Исходя из вышесказанного можно сделать вывод: поцарапать бриллиант невозможно. Это дает возможность быстро выявлять грубые подделки из стекла, легко царапающиеся стальной иглой или пилочкой для ногтей. Правда, имитации бриллианта вроде фианита, а тем более, карборунда, таким образом распознать невозможно.

А вот веществ прочнее алмаза предостаточно – да та же сталь! Это значит разбить алмаз вполне реально. Естественно, камень спокойно переживет падение со значительной высоты, да и если наступите на него, ничего критичного не приключится. Но если с силой ударить по алмазу молотком, он треснет, а то рассыплется в мелкую крошку.

Только делать этого не стоит: слишком дорогостоящим выйдет эксперимент, а мир лишится еще одного бриллианта, формировавшегося в течение сотен миллионов лет!

Источник

Удар молотком разрушит самый твёрдый материал на Земле — алмаз?

Если просто долбануть молотком по средней величины алмазу или же бриллианту, что с ними произойдёт ?

Если он разобьётся в пыль, то почему ?

Твердость и хрупкость — разные свойства материалов. Алмаз действительно одно из самых твердых известных веществ, но при этом весьма хрупок. Этим свойством давно пользуются ювелиры, раскалывая крупные алмазы на более мелкие. Неконтролируемых же экспериментов по разбиванию алмазов никто никогда не проводил.

Слишком дорогое удовольствие, особенно в случае действительно качественного камня, не имеющего внутренних дефектов. Поэтому реальный размер осколков, которые получатся при ударе молотком никто не знает. Все рассуждения сугубо теоретические.

Алмаз самый прочный и твердый в этом мире минерал лишь по некоторым направлениям. В этом ему соперников нет.

Однако, будто бы.

Но если треснуть по нему вдоль по его некоторым слабым местах, то рассыпется он, как стеклышко.

И все зависит от того, по какому месту его ударят.

И не советую экспериментировать с Вашим личным алмазом. Стоить он может очень дорого, а потерять его дело мгновения.

Давно найдены технологии, в которых и более твердые и прочные материалы изготавливаются.

И, кстати, пока никто не доказал, что алмаз самый твердый и прочный материал во Вселенной.

Еще в моей молодости был изобретен, к примеру, Эльбор, который гораздо прочнее и износостойкее алмаза был. Но не красив, однако.

Твердость — обратная сторона хрупкости. Молотком, который изображен у Вас в вопросе, рискуете либо не попасть, либо алмаз выскользнет из-под его головки неповрежденным. Я тоже смотрю канал "Наука 2.0". По поводу того, что там показывают, могу заявить: там разбивают страз, стекляшку. Это ясно потому, что после удара остаются как мелкие осколки (почти пыль), так и крупные.

Если ударить достаточно тяжелым молотком по алмазу, он скорее всего расколется на несколько частей, ну может будет с десяток мелких пылинок. Чтобы растереть алмаз в порошок нужно устройство типа ступы с очень тяжелым пестиком, изготовленной из высокопрочной стали.

Алмаз — не самый прочный материал, а самый твердый. Это разные вещи. На алмаз можно очень сильно надавить, и с ним ничего не будет. Именно поэтому алмаз режет стекло. Если вы будете сильно давить на лезвие ножа — металл погнется. А кромка алмаза не раскрошится при давлении и не сомнется.

Но это — что касается давления.

А вот если алмаз резко сильно ударить, то он разобьется на осколки. Это связано с тем, что при ударе энергия распределяется иначе, чем при давлении, и кристаллическая решетка не успевает распределить энергию удара равномерно.

С этой особенностью алмазов связаны разные легенды, например про то, как удавалось обманывать воров: хозяин горсти алмазов уверял разбойников, что это не алмазы, а стекло, ведь алмаз, как известно, твердость, а эти камушки можно разбить. Так хозяин алмазов терял один камень, показывая разбойникам, как легко он разбивается, но сохранял остальные камни.

Источник

Твёрдость алмаза

Пожалуй, всем известно, что алмаз — самый твёрдый минерал на земле. Благодаря такой характеристике, самоцвет часто используют не только в ювелирной промышленности, но и в других сферах, где твёрдость имеет высокое значение. Всем знакомы такие понятия, как «алмазное напыление», «алмазная крошка» или «алмазное бурение». Но почему же камень обладает таким высоким показателем как твёрдость, ведь он, как и графит, полностью состоит из углерода? А графит, как известно, имеет совсем противоположный показатель по твёрдости, который равен 1-2 по шкале Мооса.

Почему алмаз твёрдый

Иногда тяжело представить, что мягкий черный графит и твердый прозрачный алмаз состоят из одних и тех же атомов — атомов углерода. Свойства этих минералов так отличаются только по той причине, что у них разные типы кристаллических решёток.

Так, кристаллическая решётка графита содержит слабо связанные между собой слои. Алмаз же состоит из атомов, которые очень прочно связаны между собой по всем направлениям, что и обуславливает самоцвету такую исключительную твёрдость.

Прочность алмаза

О прочности самого ценного камня уже очень много сказано. Минерал практически невозможно расколоть или раскрошить. Мало того, при попытке поцарапать самоцветом стекло, он оставит на нём след в виде царапины, а сам при этом нисколько не пострадает. Но так ли это на самом деле?

Можно ли разбить алмаз

Безусловно, если положить камень под пресс и спустить рычаг, минерал сразу же рассыпется. Но вот при незначительных ударах у вас вряд ли получится повредить структуру самоцвета? Так можно ли разбить алмаз? Конечно же, можно. Но тут дело даже не в силе удара, а в правильности его направления.

Для примера можно вспомнить историю со знаменитым алмазом Куллинан. Он имел просто внушительные размеры, ведь его масса равнялась 3106,75 карата. Это чуть более 600 грамм. Так вот при попытке изготовить из минерала бриллианты, ювелиры столкнулись с трудностями, ведь расколоть самоцвет оказалось не так уж просто.

Но в какой-то момент Йозеф Ашер, лучший гранильщик того времени, который и изучал Куллинан, заметил на поверхности камня небольшую трещину. Именно этот незначительный дефект позволил разобраться Ашеру, как же расколоть кристалл. Он приставил к царапине стамеску и ударил по ней молотком. Расчёт оказался более чем правильным — минерал раскололся на две части.

Таким образом, можно сделать вывод, что алмаз всё-таки можно разбить, если верно рассчитать место удара и воздействовать на него в правильном направлении.

Что крепче алмаза

Если сравнивать алмаз с другими природными минералами, то прочнее него нет ничего. По шкале Мооса он получил наивысший балл — 10. Только корунд и топаз лишь немного уступают ему по этой характеристике.

Если же сравнивать его с другими кристаллическими веществами, то крепче него считаются:

• фуллерит — молекулярные кристаллы, которые при полимеризации соединяются между собой прочными связями, схожими с алмазными;
• арсенид галлия (GaAs) — химическое соединение галлия и мышьяка;
• эльбор или боразон — по твёрдости имеет такую же оценку (10 по шкале Мооса).

Конечно же, не стоит забывать, что в современной науке учёные постоянно открывают новые сплавы, которые отличаются ничуть не меньшей твёрдостью, чем алмаз. Но если рассматривать камень исключительно как драгоценный камень (бриллиант), то твёрже его нет ничего на планете Земля.

Источник