硬度

ダイヤモンドの硬さは古くからよく知られ、工業的にも研磨や切削など多くの用途に利用されている。ダイヤモンドは「天然の物質の中」では最高クラスのモース硬度（摩擦やひっかき傷に対する強さ）10、ヌープ硬度でも飛び抜けて硬いことが知られている。ビッカース硬度は種類によって異なり、70–150GPaである。ただし、ダイヤモンドより硬い物質はいくつか知られている。他の宝石や貴金属類と触れ合うような状態で持ち運んでいると、それらを傷つけてしまう事があるので配慮が必要となる。

ダイヤモンドの硬さは、炭素原子同士が作る共有結合に由来する。ダイヤモンドでは1つの炭素原子が正四面体の中心にあるとすると、最近接の炭素原子はその四面体の頂点上に存在する。頂点上の炭素原子それぞれがsp3混成軌道によって結合しており、幾何的に理想的な角度であるため全く歪みが無い。その結合長は0.154nmである。

この結晶構造を持つダイヤを立方晶ダイヤと呼ぶ。一方で、炭素の同素体であるグラファイト（石墨）は、層状の六方晶構造で、層内の炭素同士の結合はsp2混成軌道を形成している。この層内では共有結合を有し結合力は比較的強いが、層間はファンデルワールス結合であるため弱い。六方晶の構造を持つダイヤ（ロンズデーライト）も存在するが、不安定で地球上には隕石痕など非常に限られた場所でしかみつかっておらず、0.1mmを超える大きさの単結晶は存在しない。純粋なものはダイヤモンドよりも硬いことが予想されるが、その性質はまだ分かっていないことも多い。

耐性

硬い鉱石であるダイヤモンドですが、実は一定方向からの圧力には弱いです。傷は簡単にはつかないのですが、一定方向から圧力を加えることによって、割れたり欠けたりしてしまうことは思っているよりも多いです。靱性という割れや欠けに対する抵抗力などがあり、ダイヤモンドの靱性は水晶と同じ7.5であり、ルビーやサファイアの8よりも低い。つまり瞬時に与えられる力に対しては弱く、金鎚（ハンマー）で上から叩けば粉々に割れてしまうということです。

ダイヤモンドは炭素原子が結合してできていますが、この原子配列には一部結合の緩い部分があるのです。ここに強い圧力がかかると、簡単に割れたり欠けたりしてしまいます。ダイヤモンドには一定の面に沿って割れやすい性質（劈開性）がある（4方向に完全）。ダイヤモンドは、普通の物質や道具では傷つけられないと思われているが、「結晶方向に対する角度を考慮して瞬間的に大きな力を加える」「燃焼などの化学反応を人為的に促進する」などの方法で容易に壊すことができます。

また、傷があれば、カッターナイフを当てて軽く手で叩くだけで割れてしまいます（ダイヤの原石のカットはこの手法で行われています）。

インクルージョン（内包物）

インクルージョンとは、宝石内部にある曇りや結晶、ヒビやキズなどのことです。インクルージョンの大きさや場所によっては、宝石の美しさに多大な影響を与え、ダイヤモンドの場合、クラリティグレードに差が現れます。ダイヤモンドは地上で一番硬い物質ですが、靭性は強い方ではなく、割れたり欠けたりすることも少なくありません。そしてダイヤモンドの靭性が強くない、つまり割れやすい原因の一つにインクルージョンによるダメージが考えられています。結晶構造上で生じたヒビや欠けなどが大きくなった結果、割れてしまうというものです。代表的な2つをご紹介いたします。

1、フェザー

結晶構造の崩れなどにより、石の内部にできた小さな欠けやヒビのこと。光を反射して白く羽根のように見えることからフェザー（羽根）と呼ばれます。見る角度によっては、良く見えなかったり透明に見える場合もあります。フェザーがガードルの近くにある、異なるフェザーが接近しているという場合には、ヒビ割れが増して割れてしまう可能性がありますのでご注意ください。

2、クリベージ　/　劈開（へきかい）

結晶が生成する際に原子同士の結合が弱くなってしまったことが原因で生じる割れ目です。内部にへき開によるひび割れが見つかる場合は、将来破損の可能性があると考えて良いでしょう。内部のひび割れはフェザーと同様にクラリティグレードに影響するばかりではなく、耐久性にも多大な影響を与えます。

ダイヤモンドの結晶は、原子が明確な配列で生成されているので、ある一定の方向から衝撃を与えると、結晶面に対して平行に割れてしまうという特質を持ちます。これが前の段落でも出てきた「へき開」と呼ばれているものです。ダイヤモンドは八面体の結晶の表面に添って4つ、へき開の方向があります。ダイヤモンドの原石をカットする場合には、この「へき開」の特性を利用することで、硬いダイヤモンドを簡単にカットすることができます。しかし逆に言えば、この「へき開」の方向に沿って衝撃が与えられれば、簡単に割れてしまう可能性もあるということです。

なので、もしお持ちのダイヤモンドの内部に元々ヒビや欠けがある場合、何らかの衝撃でヒビが大きくなったり、割れたりする可能性もあると言えます。

まとめ

お持ちのダイヤモンドジュエリーをリフォームや修理に出す際には、必ず最初にインクルージョンの確認をしてもらいましょう。このときに鑑定書があると大変便利です。特にフェザーやクリベージなどのインクルージョンがある場合は、必ずリフォーム店に伝えて、リフォームの方法について相談されることをおすすめします。使わなくなったダイヤモンドジュエリーは「買取大吉」にお持ちください！