宝石力学性质.pptVIP

一、硬度 一、硬度 一、硬度 一、硬度 一、硬度 二、韧性 三、解理 三、解理 三、解理 三、解理 四、相对密度：（或密度g/cm3） 四、相对密度：（或密度g/cm3） 四、相对密度：（或密度g/cm3） * * 一、硬度 宝石抵抗外来机械作用力——研磨、刻划或压入的能力称为硬度。 硬度是物质成分与结构牢固性的一种表现，主要决定于化学键的类型和强度，也就是说，取决于矿物内部结构中质点间联结力的强弱。一般说分子键的键力很弱，硬度就低，纯共价键，因键力强，硬度就大。 根据机械作用力性质的不同可分为四大类：摩氏硬度、维氏硬度（压入）、研磨硬度、差异硬度。 德国矿物学家弗莱德奇，摩氏在1822年为了评价矿物的硬度而提出一种实用的分类表，实际上是一种刻划硬度，也称相对硬度，矿物摩氏硬度分为10级。 10、金刚石 9、刚玉 8、黄玉 7、石英 6、长石 5、磷辉石 4、萤石 3、方解石 2、石膏 1、滑石 注：这只是相对硬度、摩氏硬度计的硬度级差并不均衡的。 1、摩氏硬度 2、维氏硬度（HV） 一种压入硬度，根据矿物表面（晶面、解理面）上所承受的重量来测定硬度，计量单位为克/毫米，可换算为公斤/毫米。 这种方法常用于矿相学研究，目前宝石学上研究还不普遍。 3、研磨硬度 指物体之间相互摩擦的硬度，主要用于机械工业，如磨床和油石等的硬度。 4、差异硬度 某些晶体由于晶体不同方向的结晶差异性，反应在相同矿物的不同方向的单晶面上硬度不同，宝石矿物在垂直解理面的方向上具有较高的硬度。如：金刚石是已知最硬的天然矿物，其硬度在平行于八面体面的方向上大于立方体面。蓝晶石在（100）晶面上，沿晶体延长方向上，H4.5，垂直延长方向H7.5 。 研究宝石的硬度在于： 1、通过刻面棱可观察宝石H的高低。刻面棱锋利笔直者硬度高，刻面棱圆滑则硬度低。 2、区分宝石的档次，等级的主要标准之一，珍贵宝石与普通宝石H的界线一般为7（苏联为6）。 注意： 宝石鉴定是无损鉴定，而任何硬度测试都是破坏性鉴定，因此，在宝石鉴定中不提倡用硬度测试。 韧性是宝石抗御锤击、压冲、切割而不易分裂，破碎的性能 金刚石是世界上最硬物质，却硬而不韧，一颗很小的金刚石能刻划钢锤，但经不起钢锤之一击；而软玉一类硬度虽比金刚石低得多，它能经受起钢锤冲击，因软玉具有强韧性。一般中高硬度的宝石矿物结晶体，远不及宝石的韧度高。 具有韧性的集合体宝石，如软玉、硬玉等，都为致密块状体，质地细腻，密实而坚韧，特别适用于雕琢各种新颖别致的玉器工艺品，这也是这类宝石最可贵的特征。 定义：结晶物质在力的作用下平行一定方向裂开，产生较平滑的面，沿解理所裂成的面，称为解理面。 组成宝石原石的原子点阵和原子间键力的相对强度，决定了宝石破裂或裂开的方式，在晶体的内部结构中，总是沿着平行于由原子构成的面网方向裂开，原子面网之间联结力量弱的方向，最容易产生解理。 解理通常分成五级： 1、极完全解理：晶体受力后，极易沿解理面分成薄片，解理面平整光滑。 2、完全解理：晶体受力后，总是沿解理分裂解理面平整。 3、中等解理：晶体受力后，常沿解理面分裂，解理面明显，但不很平整。 4、不完全解理：晶体受力后，沿解理面分裂困难，解理面不平整也不明显。 5、极不完全解理：晶体受力后，极少沿解理面分裂，肉眼一般看不到解理面。 解理在宝石中的应用 1、解理对宝石鉴定是有帮助的。 2、解理对于宝石加工中，质量较次的部分能够较容易除去。 3、平行解理方向不能抛光宝石，一般要错开解理面几度，如黄玉加工使刻面至少与解理方向有5°倾斜，否则，细磨抛光工序均可导致整个原子构成的平面“隆起”，产生粗糙不光的抛光面。 假解理（裂理） 沿平行于双晶面方向的破裂或裂开。 这种现象在红宝石和蓝宝石以及一些重要的宝石原石中常见。红、蓝宝石矿物常因聚片双晶发育，遂产生（0001）或（1011）裂理，也就是平行于底面裂开。 相对密度：在4℃温度及标准大气压的条件下，材料的质量与等体积水的质量之间的比率。 通常也称比重，缩写为SG，为无损鉴定。 测定方法有静水称重法和重液法。 静 水 称 重 法 利用分析天平（单盘或双盘均可）精确度达到1/千—1/万，首先在空气中称宝石重量（A），然后将宝石放入水中称重（W）。 利用公式： A-W A SG= 优点：能快速准确地测定许多宝石比重，无复杂的计算 缺点：不能精确测定较小的宝石比重。 重 液 法 宝石在比它密度大的液体中上浮，比它密度小的液体中下沉，相同密度中悬浮。 实验中常用的重液为