Tvrdoća nije isto što i neuništivost
Dijamant se često opisuje jednom rečenicom:
Dijamant je najtvrđi prirodni mineral.
Tvrdnja je točna u smislu otpornosti na grebanje, ali lako vodi pogrešnom zaključku da se dijamant ne može razbiti, okrhnuti ili toplinski oštetiti.
Može.
Stvarna trajnost draguljarskog materijala mora se razdvojiti na najmanje tri svojstva:
- tvrdoću — otpornost na grebanje i abraziju;
- žilavost — otpornost na lom, pucanje i okrhnuće;
- stabilnost — ponašanje pri toplini, kemikalijama i promjenama okoliša.
Dijamant je izvanredno tvrd i vrlo stabilan u uobičajenim uvjetima, ali njegova žilavost nije jednaka u svim smjerovima.
[VIZUAL 2.1: Trokut trajnosti — tvrdoća, žilavost i stabilnost]
Tvrdoća: otpornost na grebanje
Dijamant zauzima vrijednost 10 na Mohsovoj ljestvici tvrdoće. Mohsova ljestvica relativna je: govori koji mineral može izgrepsti drugi, ali njezini brojevi nisu jednaki mjerni koraci.
Zato razlika između korunda na stupnju 9 i dijamanta na stupnju 10 nije „jedan jednak korak” poput centimetara na ravnalu.
Za preciznija tehnička mjerenja tvrdoće postoje instrumentalne metode poput Knoopove i Vickersove mikrotvrdoće. U gemološkoj praksi ipak je najvažnije razumjeti što Mohsova desetka znači, a što ne znači.
Ne govori:
- koliko će kamen izdržati udarac;
- gdje će se najlakše rascijepiti;
- kako će reagirati na naglu toplinu;
- je li određena inkluzija mehanički rizična;
- je li tretman na kamenu stabilan.
Mit ili činjenica? Mit: Tvrdoća 10 znači da je dijamant neuništiv. Činjenica: Tvrdoća prvenstveno opisuje otpornost na grebanje. Lom je drugo svojstvo.
Tvrdoća nije jednaka u svim smjerovima
Dijamant pokazuje anizotropiju tvrdoće: različiti kristalografski smjerovi ne pružaju jednaku otpornost pri obradi.
To je jedan od razloga zbog kojih se dijamant može polirati dijamantnim abrazivom. Brusač mora poznavati orijentaciju kristala jer se pojedina faseta u jednom smjeru može polirati učinkovito, a u drugom vrlo teško.
Ta činjenica povezuje atomsku strukturu iz prethodnog poglavlja s praktičnim brušenjem koje ćemo obraditi u Dijelu III.
Žilavost i cijepanje
Žilavost opisuje koliko se materijal opire nastanku i širenju pukotine.
Dijamant ima savršeno cijepanje po oktaedarskim ravninama, odnosno četiri ekvivalentna smjera cijepanja u kubičnom kristalu. Snažan udar usmjeren nepovoljno prema takvoj ravnini može izazvati odvajanje materijala.
To ne znači da se dijamant lako razbija pri svakom udarcu. Potrebna je odgovarajuća kombinacija:
- sile;
- mjesta udara;
- smjera;
- geometrije kamena;
- postojećih pukotina ili drugih koncentratora naprezanja.
Treba razlikovati nekoliko pojava:
- cijepanje (cleavage) — lom koji slijedi povoljnu kristalografsku ravninu;
- frakturu (fracture) — lom koji ne mora slijediti idealnu ravninu cijepanja;
- okrhnuće (chip) — lokalni gubitak dijela materijala;
- abraziju (abrasion) — sitno trošenje bridova ili površine;
- bruise — oštećenje od udarca s mogućim sitnim radijalnim pukotinama.
Detaljan atlas tih karakteristika pripada poglavljima 45 i 47; ovdje je dovoljno razumjeti da tvrdoća i otpornost na lom nisu ista stvar.
[VIZUAL 2.2: Tvrdoća nasuprot lomu — ogrebotina, cijepanje, fraktura i chip]
Gdje je brušeni dijamant najranjiviji
Rizik raste tamo gdje se sila koncentrira na maloj površini ili gdje već postoji oslabljena zona.
Posebnu pažnju zahtijevaju:
- vrlo tanki dijelovi ronde (girdlea);
- izloženi vrhovi pear i marquise oblika;
- kutovi princess i drugih kutnih oblika;
- površinski dostupne pukotine;
- postojeći chipovi i cavities;
- područja pod snažnim pritiskom postave.
Ocjena čistoće sama ne daje potpunu procjenu trajnosti. Mala karakteristika na nepovoljnom mjestu može biti važnija za mehanički rizik od veće, ali sigurno smještene inkluzije.
Postava mijenja rizik
Dobra postava ne služi samo estetici. Ona mora mehanički zaštititi kamen i istodobno ga sigurno držati.
Vrhovi i kutovi mogu se zaštititi odgovarajućim krakovima ili rubnim postavama. Istrošen, savijen ili pretanak krak povećava rizik gubitka kamena. Prevelik pritisak pri postavljanju također može izazvati okrhnuće.
Dijamantova tvrdoća ima i drugu stranu: ako je kamen labav, može abrazivno trošiti metal koji ga drži. Zato pomicanje kamena u postavi nije bezazleno.
Detalji konstrukcije postave, radionice i popravaka obrađuju se u poglavljima 83–87.
Stabilnost: kemikalije i toplina
Dijamant je u uobičajenim uvjetima vrlo kemijski stabilan i otporan na većinu kiselina s kojima se može susresti u standardnoj gemološkoj i draguljarskoj praksi.
Ali stabilnost nije apsolutna.
Dijamant je ugljik i u prisutnosti kisika pri dovoljno visokoj temperaturi može oksidirati. GIA u praktičnim smjernicama za njegu navodi da dijamant u zraku može početi gorjeti oko 850 °C. Taj broj ima smisla samo uz navedene uvjete: atmosfera, temperatura, vrijeme izlaganja i stanje konkretnog kamena utječu na rezultat.
U radionici su posebno važni:
- izravna toplina baklje;
- nagle temperaturne promjene;
- postojeće pukotine;
- različito toplinsko širenje inkluzija i okolnog dijamanta;
- tretmani koji mogu biti osjetljiviji od samog dijamanta.
[VIZUAL 2.3: Stabilnost dijamanta — normalno nošenje, toplinski šok i oksidacija pri vrlo visokoj temperaturi u zraku]
Tretman može biti slabija karika
Kada je dijamant tretiran, trajnost nakita ne određuje samo dijamantna rešetka.
Primjerice, ispunjavanje pukotina i površinski premazi mogu imati ograničenja pri grijanju, čišćenju ili ponovnom poliranju. Zato se prije popravka ili agresivnijeg čišćenja mora znati što je s kamenom prethodno učinjeno.
Detaljna stabilnost pojedinih tretmana pripada Dijelu VIII. Ovdje vrijedi opće pravilo:
Stabilnost dijamanta nije automatski stabilnost svakog tretiranog dijamanta.
Dijamant u svakodnevnom nošenju
Dijamant je izvanredno prikladan za nakit koji se često nosi, ali dugotrajnost ovisi i o konstrukciji nakita te načinu uporabe.
Rizične situacije uključuju:
- snažne udarce o metal, kamen ili keramiku;
- rad s teškim alatima;
- aktivnosti u kojima se prsten snažno opterećuje ili deformira;
- kontakt više dijamantnih komada bez odvajanja;
- nastavak nošenja nakon što se kamen počne pomicati.
Ako se primijeti labav kamen, savijen krak, novi chip ili deformirana postava, nakit treba prestati nositi dok se ne pregleda. Za nakit koji se često nosi razuman je periodičan stručni pregled; učestalost ovisi o konstrukciji, načinu nošenja i prethodnom stanju.
Dijamant može izgrepsti dijamant
Jedan dijamant može izgrepsti drugi. Zbog toga se dijamantni nakit ne bi trebao spremati tako da kamenovi nekontrolirano dodiruju jedni druge ili mekše dragulje i plemenite metale.
To je jednostavna posljedica svojstva koje ga čini iznimno korisnim i u industriji: njegova tvrdoća djeluje i kada je kontakt nepoželjan.
Pogled kroz lupu
Pri procjeni trajnosti pod povećanjem posebno se traže:
- površinski dostupne pukotine;
- chipovi i cavities uz rondu;
- abrazija bridova;
- oštećenja vrhova i kutova;
- tragovi pritiska postave;
- stanje krakova i drugih elemenata koji drže kamen.
Lupa ipak ne daje potpunu trodimenzionalnu kartu naprezanja. Kod složenijih slučajeva potreban je mikroskop, druga rasvjeta ili laboratorijska analiza.
Sažetak poglavlja
- Tvrdoća, žilavost i stabilnost tri su različita aspekta trajnosti.
- Dijamant je najtvrđi prirodni mineral prema otpornosti na grebanje.
- Mohsova ljestvica relativna je i nije linearna.
- Tvrdoća dijamanta ovisi o kristalografskom smjeru.
- Dijamant ima savršeno oktaedarsko cijepanje i može se slomiti pri nepovoljnom udarcu.
- Vrhovi, kutovi, vrlo tanka ronda i površinski dostupne pukotine zahtijevaju posebnu pažnju.
- Ocjena čistoće nije isto što i procjena mehaničke sigurnosti.
- Postava može zaštititi kamen, ali ga i ugroziti ako je istrošena, deformirana ili pretjerano stegnuta.
- U zraku i pri vrlo visokoj temperaturi dijamant može oksidirati; GIA kao praktičnu orijentaciju navodi oko 850 °C.
- Tretmani mogu imati manju toplinsku ili kemijsku stabilnost od samog dijamanta.
- Dijamant može izgrepsti drugi dijamant i trošiti metal vlastite postave.
- Dugotrajnost nakita ovisi o kamenu, postavi, načinu nošenja i održavanju.
[VIZUAL 2.4: Karta mehaničkog rizika — round, pear, marquise, princess i emerald oblik]