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第四节
宝石的其他物理性质

一、导热性

宝石的导热性(Thermal conductivity)是指宝石对于热的传导能力。凡导热性强的物质,都能迅速地传送热量。例如人们熟知的金、铜、铝等,当人们用手触摸时,就会有凉的感觉,这是因为这些金属迅速地将手上的热量传开,而木材和布料等,用手触摸时则有温热的感觉,这是因为这些材料的导热性较低。

导热性的强弱,可以用热导率来表示,热导率越大,物质的导热性就越强,例如铜的相对热导率为0.927,铝为0.485。常见宝石的热导率,见表2-2。

表2-2 常见宝石或人工宝石的热导率表

导热性是宝石的重要性质,从表2-2可以看出,晶体的导热性较非晶体好。因此,在鉴定宝石时,许多人利用手感对宝石进行初步鉴定就用了导热性这一性质。晶体手摸上去要感觉比非晶体凉一些。其中最为突出的是钻石,其导热性比其他宝石高数百倍至数千倍。根据这一性质,人们设计了一种专门鉴定钻石及其仿制品的仪器——热导仪(Thermal inertia meter)。

二、导电性、压电性和热电性

1.导电性

导电性(Electrical conductivity)是指矿物对电流的传导能力。一般来说,金属矿物是电的良导体,非金属矿物是电的不良导体,而有的矿物是电的半导体。在宝石鉴定中,也可用导电性来帮助鉴定宝石。如天然蓝色钻石是电的半导体,而辐射处理或染色的蓝色钻石,则不导电。

2.压电性

压电性(Piezoelectricity)是指某些矿物晶体在机械作用的压力或张力影响下,因变形效应而呈现的荷电性质。在压缩时产生正电荷的部位,在拉伸时,产生负电荷。在机械地一压一张的相互作用下,就可以产生一个交变电场,这种效应称为“压电效应”。

反过来具有这种压电性的矿物晶体,把它放在一个交变电场中,它就会产生一伸一缩的机械振动。矿物的压电性只发生在无对称中心,具有极性轴的各类晶体矿物中(如石英)。矿物的压电性在现代科学技术中被越来越广泛地应用,如无线电工业中用作各种换能器、超声波发生器等。在宝石学中的应用尚有待进一步开发。

3.热电性

热电性(Pyroelectricity)是指宝石矿物在外界温度变化时,在晶体的某些方向产生荷电的性质(如电气石)。

三、放射性和磁性

1.放射性

含有放射性(Radioactivity)元素的宝石矿物,由于所含的放射性元素能自发地从原子核内放射出粒子或射线,同时释放出能量,这种现象叫放射性,这一过程叫放射性衰变。

放射性在个别宝石中存在,如锆石,天然就含微量放射性元素铀、钍。放射性元素可使宝石致色,但放射性太高会对人体产生伤害,因此,对于这类宝石的使用,必须严格执行相关的标准。

利用放射性辐照可对宝石进行优化处理,对此类产物,要严格执行相关标准,准确测定所含放射剂量,以防止由于放射性的存在,而给消费者带来的不良影响。

2.磁性

宝石矿物的磁性(Magnetism),主要是由于矿物成分中含有铁、钴、镍、钛和钒等元素所致。磁性的强弱取决于具体宝石矿物所含上述元素的多少。一些比较强磁性的宝石矿物,如磁铁矿和赤铁矿,可以用磁性对它们进行鉴定。

思考题

一、名词解释

解理、裂开和断口、脆性和韧性、相对密度、导热性、硬度

二、问答题

1.宝石的力学性质有哪些?这些性质对宝石有何意义?

2.什么是硬度?宝石的硬度表示方法是哪种?写出摩氏硬度的级别及代表性矿物。

3.宝石耐久性的影响因素有哪些?

三、选择题

1.解理是宝石的一个重要的力学性质,根据解理产生的难易程度和完好性,将解理分为:

(A)三级

(B)四级

(C)五级

(D)六级

2.下列哪种宝石可发育裂理?

(A)萤石

(B)托帕石

(C)长石

(D)红宝石

3.贵重宝石对耐久性的要求很重要,其摩氏硬度( H )要求:

(A) H 7以上

(B) H 8以上

(C) H 7.5以上

(D) H 8.5以上

4.下列宝石中,哪个品种韧性最大?

(A)钻石

(B)翡翠

(C)玛瑙

(D)和田玉

5.要对钻石进行劈开时,利用下列哪种性质?

(A)高硬度

(B)高折射

(C)解理

(D)相对密度

6.祖母绿常常被切磨成祖母绿琢型,其中的四个角被切成八边形的矩形,主要考虑因素是:

(A)韧性和颜色

(B)脆性和颜色

(C)脆性和内含物

(D)内含物和颜色

7.下列哪种宝石的解理最发育?

(A)萤石

(B)托帕石

(C)长石

(D)红宝石 hDWu578kAc6iuNjHWOidXYSwIa3EXXhUj2n7TfxTDxLbF9navOdE5b1QQ5YmMQTm

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