世界上最坚固的物质是什么?

返回

发布时间:2022-10-11 浏览次数:857

       什么东西最坚固?许多人会回答“钻石”。但实际上,有好几种材料的坚固程度超过钻石,一起来看看世界上最坚固的物质都有哪些吧。

  最硬的天然物质:钻石

  钻石即金刚石,是地球上最硬的天然物质,但如果用铁锤猛砸钻石,铁锤上会出现一个坑,而钻石也会被砸碎;用铁锤砸轮胎,轮胎会变形然后复原,而不会碎裂。

  钻石很硬,也很难变形,也就是韧性较差,在遭受强力冲击时,较硬的物质将“宁折不弯”,被彻底破坏,较软的物质却能通过变形来分散冲击。从这一层面来说,钻石算不上最坚固。

  陨石造出的升级版钻石: 朗斯黛尔石

  1967年,科学家在美国亚利桑那州的陨石坑附近发现了一些特殊的陨石,它们含有的一种矿物极为坚硬,被命名为“朗斯黛尔石”。

  当一颗含有石墨的流星穿过大气层,与地球相撞,撞击产生的巨大热量和压力就有可能将石墨压缩成朗斯黛尔石。普通钻石具有立方体的晶体结构,而朗斯黛尔石具有六方晶格,因此也被称作六方金刚石。理论上,纯净的朗斯黛尔石硬度比钻石高58%。

  比钢铁硬的玻璃:钯微合金玻璃

  大多数玻璃很硬,也很脆,但在 2011 年,研究人员创造了一种新的微合金玻璃,其中含有银、硅、钯、锗和磷五种元素。钯给玻璃带来了韧性,使玻璃在受到冲击时能够变形而不是破裂。这种玻璃比所有种类的钢都坚固,也是目前最坚硬的不含碳的材料。

  钯微合金玻璃现在还很难制造,成本也很高,但随着工艺改进,未来我们或许能看到由它打造的玻璃飞机和桥梁。

  最硬的“纸”:巴基纸

  20世纪后期,科学家研发出了碳纳米管,它们比钻石更硬,但非常微小,直径只有一根头发的1/50000。

       到了21世纪,人们将碳纳米管聚合起来制成薄片,也就是巴基纸,它只有钢重量的 10%,强度却比钢高出100多倍。巴基纸还能防火、导热,并为电子设备抵挡外界的电磁干扰,可用于制造防弹衣和车辆装甲。

  最强单层原子材料 : 石墨烯

  石墨烯由排列成蜂窝状的单层碳原子组成,它是目前最坚固且最薄的人造材料,强度是钢的200倍。

      如果将一层石墨烯做成吊床,吊床将支撑一只4千克重的猫,但吊床只有猫的一根胡须那么重;一块像保鲜膜那么厚的石墨烯则能承受大象的重量。石墨烯的导热、导电能力也非常优秀,从电子元件、网球拍到汽车与航天器,石墨烯的应用范围越来越广泛,我们或许很快就会用上含有石墨烯的产品。

  怎样才算坚固?

  一种物质是否坚固,与它的硬度、强度等属性都有关系。简单来说,让不同物质互相摩擦,谁能把对方刮花更严重,谁的硬度就更高;拉伸物体,在它被拉断之前能承受的力越大,强度就越高。最坚固的物质,应该同时具有很高的硬度和强度。

  同素异形体

  坚固的钻石、朗斯黛尔石、石墨烯和柔软的石墨(铅笔芯的原料)都是由碳元素组成的,这些物质被称为碳的同素异形体。就像同样是纸,你无法让一张平整的纸立在桌上,但要是把纸对折出数道折痕,它就能立起来,卷成圆筒,它还能托住一本书,碳原子排列的结构不同,使同素异形体拥有了不同的硬度和强度。

       本文来源:大科技  作者:大科技   仅用于分享。如有侵权,请联系hq13379078029@163.com修改删除。

微信
咨询

长按图片识别二维码