《珠寶鑑定》之寶石的力學性質

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密度
指物質單位體積的質量，單位是克／立方厘米(g⁄cm^3 )。
標準大氣壓下4℃水的密度為1g⁄cm^3 ，在1個標準大氣壓下，任何寶石與同體積4℃水的重量的比值就是相對密度(寶石學中稱為比重)。 相對密度沒有單位，其數值與密度相同，如紅寶石的比重為4.0左右。
硬度
指寶石抵抗外力(刻劃、壓入、研磨等)作用的能力。 硬度具有異向性，因為晶體結構中原子排列及其結合力因方向不同而不同，如金剛石八面體面硬度最大，而立方體面硬度最小。
測量硬度的方法有刻劃法、壓入法、研磨法、彈跳法等。 寶石學中常用的是刻劃法，刻劃硬度可劃分為絕對硬度和相對硬度。 在寶石學中常採用的是摩氏刻劃相對硬度(HM)，即以10種礦物的硬度為標準，硬度從低到高共分10級。
1. 滑石2. 石膏3. 方解石4. 螢石5. 磷灰石
6. 長石7. 石英8. 黃玉9. 剛玉10. 金剛石
以上10種標準礦物等級之間只表示硬度的相對大小，各級之間的差異是不均等的。 利用摩氏硬度計測定寶石的硬度是將待測寶石與硬度計中的某種礦物互相刻劃決定寶石的硬度級別，如某一寶石可劃動正長石(在正長石表面留下劃痕)，卻刻不動石英，其硬度則可定為6.5。 另外還可以藉用一些常見的東西補充完善硬度測試系統，如指甲為2.5、銅為3、玻璃為5、鋼刀片為5.5～6。 碳化矽為9.5等。 寶石專用硬度筆能使測試更簡單方便，但因用硬度筆刻劃容易損傷寶石，因此不要刻劃在寶石的明顯處。
目前精確測定寶石的硬度常採用壓入法。 測 試儀器是一種帶壓頭的顯微鏡裝置，壓頭為金剛石四棱角錐，借助測量壓頭在單位時間內一定的壓力下，於寶石光滑面上壓出顯微壓痕的大小來計算硬度，這種硬度 稱壓入硬度，又稱維氏硬度(HW)，它與摩氏硬度是可以通過計算相互轉換的，如摩氏硬度為3的方解石的維氏硬度為172Kg⁄mm^2 。
韌度
寶石在外力作用下不容易破裂的性質稱為韌性(或韌度)，相反容易破裂的性質稱為脆性。 韌性和脆性與硬度均無直接關係。
常見寶石韌度從高到低依次為黑金剛石、軟玉、翡翠、剛玉、水晶、海藍寶石、橄欖石、綠柱石、黃玉、月光石、金綠寶石、螢石。
解理
指寶石在受外力作用下，沿一定的結晶方向裂開呈光滑平面的性質稱為解理，如螢石平行與八面體{111}面的四組完全解理。 根據寶石發生解理的難易程度和解理面的平滑程度可將解理劃分為極完全解理、完全解理、中等解理和不完全解理四個等級。
裂理(又稱裂開)
指寶石在外力作用下，沿雙晶結合面、內含物面或結構缺陷面發生破裂的性質，雖然並非普遍現象，但在長石、輝石及剛玉中比較常見。
斷口
指寶石在外力作用下沿任意方向(無方向性)裂開成不規則破裂面的性質。 這種寶石的異向性不明顯，如石英、石榴石等。
斷口可根據斷裂面的形狀劃分為以下幾類：
1)貝殼狀斷口：斷口面猶如貝殼，大致成弧面，石英最典型；
2)亞貝殼狀斷口：斷口面成不規則的弧面，弧形線不典型，一些解理不好的寶石，如綠柱石、橄欖石、石榴石等；
3)鋸齒狀斷口：指寶石出現參差不齊、有較尖銳的突起和凹陷的斷面，常見於一些纖維狀集合體的寶石，如軟玉；
4)粗糙斷口：斷口面較粗糙，但很均勻，如蛇紋石玉；
5)平坦斷口：斷口面較平坦，無粗糙感，常見於一些土狀緻密的礦物集合體，如綠松石。