如果用鎚子砸鑽石，會發生什麼？鑽石比我們想像的要脆弱

鑽石是指經過琢磨的金剛石，金剛石是一種天然礦物，是鑽石的原石。簡單地講，鑽石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體。

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，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迹的，但用金剛石做成的切割刀卻能輕鬆切割玻璃，其可以說是無堅不摧，因為它具有高的耐磨性與研磨能力。因此被廣泛地應用於切削、磨削、拋光、鋸切、修整、鑽探等工具領域。

如果用鎚子砸鑽石，會發生什麼？

可能很多人都猜到了，鑽石會碎掉，就像砸玻璃一樣。這是因為硬度和韌性不是一回事。物體的硬度是指材料表面抗擠壓的能力，簡單來說就是其他物體在表面摩擦，會不會留下劃痕。例如用鑽石刀可以在玻璃表面留下劃痕，從而切割玻璃，但反過來卻不行。

但是材料的韌性則是另外一回事，它指的是材料斷裂的容易程度，專業研究中會使用「斷裂韌性」這一概念來表徵和衡量材料斷裂的容易程度。鑽石的斷裂韌性和玻璃在一個數量級，比鋼材或其他合金材料低了一到兩個數量級。這就意味著鎚子砸鑽石，與鎚子砸玻璃效果差不多，鑽石會碎的很徹底；但鎚子去砸一塊鋼鐵或其他金屬材料，則不會出現碎裂的情況，而是會把小塊鋼材砸扁產生形變，卻不會斷裂。

天然鑽石是碳原子四面體排列，共價鍵結合形成的原子晶體，並且不可避免帶有一些位錯，滑移，裂紋和雜質缺陷。由於碳碳鍵鍵長短，鍵能大，共價鍵的結合力非常強，不容易斷開，因此鑽石有很高的硬度和化學穩定性，是世界上最硬的物體之一。

但是化學鍵過於牢固不一定是好事，過強的共價鍵和四面體共價鍵骨架使鑽石在受到外力的時候，傾向於自身不變形而將受力原樣傳遞下去。這樣會造成應力在鑽石的某些部位集中，在這些部位的缺陷率先造成結構破壞，而單晶的鑽石具有解理面，這些結構破壞就會順著解理面傳遞，從而使整塊鑽石裂開。

材料的高硬度和易變形一般是相矛盾的，要想避免脆的問題，可以讓化學鍵自身在受力時變形（金屬鍵在受力時層間滑移），也可以靠分子間作用力變形（聚合物分子鏈間的滑動）。雖然鑽石本身不具備這些特性，但是可以將這些金屬或樹脂材料和微小的鑽石晶體結合成複合材料。這樣首先仍然具備鑽石的微觀硬度，其次可以靠金屬和樹脂材料在受到衝擊時變形卸力，再次微小的鑽石晶體中缺陷的概率比較低，少部分晶體破裂被基材隔離也不會影響到整塊材料。這種複合材料就是經常用到的金剛石砂輪磨具，它們經常能用來加工鑽石本身。

在希臘語中，鑽石的名字是Adamant，意思就是堅硬不可侵犯，不可征服，因此，它也一直都被視為勇敢、權力、地位和尊貴的象徵。

但是，大自然真的是很公平了，賦予了你最堅硬的一面，同時也賦予了你最脆弱的一面。

鑽石擁有如此大的硬度，但它的脆性也是出奇的高，以至於你不用找多堅硬的鎚子，使多大的力氣，你輕輕一敲，鑽石可能就咔擦了！

很多人都有一個思維慣性，平時「雞蛋碰石頭」聽得多了，覺得兩個物質互相碰撞，肯定是「硬者勝」！

可是事實卻並不是這樣，鎚子敲擊鑽石的時候，實際上考驗的並不是鑽石的硬度，而是鑽石的脆性！脆性，就是材料在外力作用（拉伸、衝擊等）下僅產生很小的變形即斷裂破碎的性質。

這也是為什麼鑽石店裡總是鋪地毯的原因之一，因為鑽石真的比我們想像的要脆弱！

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