Kim cương trở thành vua của các loại đá quý cứng nhất

Kim cương trở thành vua của các loại đá quý cứng nhất

22/03/2021 0 Nguyễn Thị Hoài 261
Đã bao giờ bạn thắc mắc tại sao kim cương lại cứng nhất chưa? Nếu là vật liệu cứng nhất thì tại sao kim cương lại có thể được cắt gọt thành nhiều hình dạng khác nhau? Liệu kim cương có thực sự vĩnh cửu và không bao giờ vỡ?
“Một viên kim cương Hime lớn có thể được sử dụng để nghiên cứu áp suất cao ở dưới sâu của lòng đất. Ngoài ra, loại đá quý này cũng có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp và lĩnh vực chế tác đồ trang sức vì Hime có độ cứng và bền hơn kim cương tự nhiên”, tiến sĩ Tetsuo Irifune cho biết.
Bài viết hôm nay sẽ trả lời cho chúng ta một cách chi tiết nhất.
Hãy cùng Oet tìm hiểu chủ đề này. Oet rất vui khi cung cấp thông tin đến các bạn.
Kim cương trở thành vua của các loại đá quý cứng nhất

Con người đã tìm ra vật chất cứng hơn cả kim cương

Từ “kim cương” có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp là “ἀδάμας” (đọc là adamas). Nó có nghĩa là không thể phá vỡ. Trong nhiều thập kỷ, con người đã sử dụng triệt để độ cứng của nó. Dùng nó nhằm cắt gọt các vật liệu khác. Ngoài ra, với khả năng tương tác tốt với ánh sáng, đá quý này cũng là món đồ trang sức được phái đẹp vô cùng thèm muốn. Nhưng đây có phải là vật liệu cứng nhất trên trái đất?

Vật liệu tự nhiên cứng nhất trên trái đất

kim cương

Khi nói đến các vật liệu tự nhiên cứng nhất, loại đá quý chắc chắn không có đối thủ. Nhờ kết cấu nhỏ gọn nên độ cứng của kim cương rất khó bị đánh bại. Một trong những cách đo độ cứng được sử dụng phổ biến nhất là thang đo Mohs.

Đây là thứ được thiết kế bởi nhà khoáng vật học người Đức Friedrich Mohs vào thế kỷ 19. Thang đo này đặc trưng cho tính chất chống lại vết trầy. Ở những khoáng vật khác nhau dựa trên tính chất khoáng vật có độ cứng lớn hơn. Nó sẽ làm trầy khoáng vật có độ cứng nhỏ hơn. Nó phân định độ cứng của vật liệu từ 0 đến 10. Với 10 điểm là độ cứng cao nhất và 0 là có độ cứng thấp nhất.

Kim cương đạt điểm 10 hoàn hảo trong thang điểm này. Cho thấy rằng đây là vật liệu tự nhiên cứng nhất. Để hiểu được độ cứng như thế nào? Bạn cần biết rằng thép chỉ đạt 4,5 điểm trong thang đo độ cứng Mohs.

Kim cương là một dạng thù hình của Carbon. Nó được tạo thành từ năm nguyên tử Carbon chia sẻ các electron với nhau trong cấu trúc mạng tinh thể tứ diện. Liên kết cộng hóa trị giữa các nguyên tử Carbon. Nó rất bền và khó bị phá vỡ ở nhiệt độ phòng.

Do liên kết cộng hóa trị bền chặt này, loại đá quý này không có các electron tự do. Khiến nó trở nên dẫn điện kém nhưng lại dẫn nhiệt rất tốt. Trên thực tế, vật liệu này dẫn nhiệt tốt hơn đồng khoảng 5 lần.

Kim cương không phải vật liệu bất khả chiến bại?

Kim cương lại trở nên dễ bị tổn thương ở nhiệt độ cao. Khi bạn nung vật liệu này trên 800 độ C. Các tính chất hóa học cũng như vật lý của nó sẽ không còn như cũ. Độ bền đặc trưng bị tổn hại. Vào lúc này, chúng bắt đầu phản ứng hóa học với sắt. Đây là điều khiến kim cương không được ưa chuộng để gia công thép.

Do đặc tính không bền ở nhiệt độ cao của nó. Các nhà khoa học từ lâu đã tìm kiếm một loại vật liêu siêu cứng. Nó có tính ổn định hóa học tốt hơn.

Lonsdaleite cũng được tạo ra từ carbon giống như kim cương, mặc dù có cấu trúc khác. Điều thú vị là Lonsdaleite là chất trong vũ trụ được tìm thấy khi một thiên thạch giàu than chì va vào trái đất. Các mô phỏng khoa học hiện nay cho thấy vật liệu này cứng hơn kim cương 58% và khiến nó trở thành thứ cứng nhất trên Trái Đất.

Có một điểm đáng chú ý là w-BN và Lonsdaleite được cho rằng mạnh hơn đá quý. Tất cả tuyên bố mới chỉ dựa trên những chương trình mô phỏng chạy trên máy tính chứ không phải xác minh vật lý.

Kim cương cho dù có phải là vật liệu cứng nhất thế giới hay không thì nó vẫn là vua của các loại đá quý. Các nhà khoa học vẫn chưa xác thực được độ cứng w-BN và Lonsdaleite bằng những bài kiểm tra vật lý thì kim cương vẫn giữ nguyên được vị trí vật liệu cứng nhất thế giới.

Nguồn: baoxaydung.com.vn