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钻石的物理性能和化学成分

更新时间:2015-11-20     来源:互联网    浏览次数: 676

钻石

      钻石是指经过琢磨的金刚石,金刚石是一种天然矿物,是钻石的原石。简单地讲,钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。是爱情和忠贞的象征。

 

物理性能

      钻石在天然矿物中的硬度最高, 其脆性也相当高,用力碰撞仍会碎裂。源于古希腊语Adamant,意思是坚硬不可侵犯的物质,是公认的宝石之王。钻石的。也就是说,钻石其实是一种密度相当高的碳结晶体。

      卡,或译克拉、克拉(Carat),是钻石的质量单位。一卡相等于200毫克,相传早期钻石商人称量钻石所用的砝码为稻子豆树(carob)果实,一粒这样的果实大约就重200毫克。因为钻石的密度基本上相同,因此越重的钻石体积越大。越大的钻石越稀有,每卡的价值亦越高。

      据美国物理学家组织网报道,澳大利亚麦考瑞大学的研究人员发现,地球上最坚硬的天然物质钻石并非人们想象的那样恒久远。在强光照射下,钻石也会蒸发。研究发现刊登在美国《光学材料快报》杂志上。

      麦考瑞大学光子学研究中心副教授理查德-米德伦和同事经研究发现,钻石暴露在光照条件下会蒸发。米德伦说:一些物质都有光照导致的蒸发现象, 观察到钻石也有这种现象还是第一次。当暴露在强紫外-C线(臭氧层过滤后的强紫外线)条件下,钻石表面的小凹坑会在短短几秒钟内消失。钻石质量损失的速度随着光线强度的降低快速降低,但蚀刻过程仍然继续,只是速度越来越慢。

      米德伦指出,钻石蒸发消失速度极慢,正常情况下无法被观察到。事实上,即使暴露在强紫外线条件下,例如强烈阳光照射或者放在紫外日光浴灯下,需要大约100亿年之后,钻石质量损失才能达到可观察的程度。这一研究发现不仅提供了有关钻石长期稳定性的线索,同时也有助于未来的研究。

      米德伦说:这是一项非常实用的发现,我们正在研究如何利用这一发现。如果我们能够在钻石上打造一些结构,将光线控制在钻石上一个非常狭小的丝状区域,这将是制造个头更小,效率更高的光学装置的第一步,可用于量子计算和高能激光。这一发现可能帮助我们在其他行星表面搜寻到钻石踪迹。

化学成分

      钻石的化学成分是碳,这在宝石中是唯一由单一元素组成的,属等轴晶系。常含有0.05%-0.2%的杂质元素,其中最重要的是NB,他们的存在关系到钻石的类型和性质。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明,由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2.417色散中等,为0.044。均质体。热导率为0.35/厘米//度。用热导仪测试,反应最为灵敏。硬度为10,是目前已知最硬的矿物,绝对硬度是石英的1000倍,刚玉的150倍,怕重击,重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度3.52/立方厘米。钻石具有发光性,日光照射后 ,夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射,发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定,在常温下不容易溶于酸和碱,酸碱不会对其产生作用。

钻石与相似宝石、合成钻石的区别。宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。合成钻石于1955年首先由日本研制成功,但未批量生产。因为合成钻石要比天然钻石费用高,所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。如:仿钻立方氧化锆多无色,色散强(0.060)、光泽强、密度大,为5.8/立方厘米,手掂重感明显。钇铝榴石色散柔和,肉眼很难将它与钻石区别开。

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