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宝石的力学性质

2006/10/18 , by 珠宝实验室 , From 本站整理
一. 宝石的力学性质
  宝石的力学性质是指宝石在外力(如刻划、敲打、挤压、拉伸等)作用下所呈现的性质。
1. 硬度
  矿物的硬度是指矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。
  硬度有两种表示方法:绝对硬度和摩氏硬度(相对硬度)。绝对硬度的精密测量常用显微硬度计。因绝对硬度的测试和设备较复杂,故在宝石鉴定中多用摩氏硬度来表示宝石的硬度。摩氏硬度计由10种矿物组成,其硬度由低到高规定为1度至10度(如表1-3)。
               
表1-3  摩氏硬度计十种矿物

矿物       滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石
摩氏硬度     1     2      3       4        5        6       7      8     9     10

  应注意的是:表中各等级之间的硬度差异是不均等的。事实上金刚石与刚玉的硬度差异远大于刚玉与滑石的硬度差异。
  除了上述十种标准矿物外,还有指甲(2.5)、小刀(5-6)、铜针(3) 等。
  宝石的硬度具各向异性。如金刚石其硬度在平行 八面体的方向上大于立方体和菱形十二面体,所以金刚石的切割或研磨常沿平行立方体或菱形十二面体的方向进行。                                                                                                                                      
   矿物或宝石的硬度取决于其成分和结构。具原子晶格者硬度最高,如钻石。具分子晶格的矿物硬度最低。
2.解理、裂理、断口
  解理: 矿物受力后,沿一定结晶方向裂开成光滑平面的性质。这些平面称解理面。根据解理面发生的难易程度及解理面的特点,将解理分为四级:见表1-4

                                           表1-4    不同级别解理
解理级别:           难易程度:                       解理面特点:                        实例:

极完全解理     极易分裂成薄片                    解理面平整光滑                      云母
完全解理       易裂成平面或小块                  解理面较平整光滑               方解石、萤石、黄玉
中等解理       不容易裂开成平整光滑的解理面      解理面断续出现、呈阶梯状       硬玉、阳起石
不完全解理     解理面偶尔出现                    不平整、不连续                 磷灰石、橄榄石

  裂开:矿物在外力作用下沿一定结晶方向裂开的性质。裂理和解理在现象上很相似,但产生的原因不一样,解理是由内因决定的,是晶体固有的特性;裂理是由外因引起的,一般沿双晶结合面或晶体结构中沿一定方向分布的其它物质夹层产生。
  断口:大多数矿物受力后出现的一种随机的无方向性的破裂。如水晶、玻璃具贝壳状断口,软玉具参差状断口。
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                                                         1-8 贝壳状断口
3.密度
  宝石单位体积内的质量称宝石的密度,即密度=质量/体积,单位为g/cm3。
  不同的宝石有不同的密度,密度的大小取决于宝石的成份和结构。宝石的密度是宝石一个重要物理常数,对宝石的鉴定和分选有重要的意义。

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