世界上最硬的物质是碳吗 世界上最硬的物质是不是碳( 二 )


5、金属玻璃

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在好莱坞电影《终结者》中具有不死之身的未来战士给观众留下了深刻的印象 , 他无坚不摧 , 而且破碎后能够像液体一样自然流动然后自动修复成原来的样子 。
科幻电影中的神奇现象在现实生活中也有他对应的材料 。
这就是金属玻璃 , 也称为液态金属或非晶态合金是一种由钯的微合金制成的玻璃 , 大部分是直接由液态急冷冻而成的 , 生产成本低 , 是一种有广阔应用前景的新型材料 。
它的特性是具有极高的强度的同时又没有玻璃那么脆 , 而且密度不高 , 质量比很多合金都要轻 。
5、马氏体时效钢
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马氏体钢是通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢 , 通俗地说 , 是一类可硬化的不锈钢 。
淬火后硬度较高 , 不同回火温度具有不同强韧性组合 , 主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械 。
根据化学成分的差异 , 马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类 。根据组织和强化机理的不同 , 还可分为马氏体不锈钢、马氏体和或半马氏体沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等 。
它是由无碳马氏体为基体组成 , 经过较长的热处理 , 有着高强度韧性且延展性的钢 。常被应用于航空航天和模具制造等方面 。
7、锇金属
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锇金属非常坚硬 , 在高温下可保持光泽 。锇的压缩性非常低 , 因此体积模量非常高 , 在395和462GPa之间 , 与钻石的443 GPa相约 。在压力为4 GPa的情况下 , 锇的硬度也比较高 。
由于坚硬易碎 , 蒸气压低(铂系元素中最低) , 熔点极高(所有元素中第四高) 。
所以固体锇很难塑形 , 生产过程十分困难 。锇也属于稀有金属 , 可用来制造超高硬度的合金 , 适合制作极端耐久性硬度物品 。
3、碳复合材料
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碳纤维是一种力学性能优异的新材料 , 它的比重不到钢的1/4 , 碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上 , 是钢的7~9倍 , 抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢 。
材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上 , 而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右 , 其比模量也比钢高 。
9、蜘蛛丝
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蜘蛛丝具有极强的机械性能 。极高的抗拉强度 。抗拉强度是指材料在拉伸条件下的最大承载能力 。
【世界上最硬的物质是碳吗 世界上最硬的物质是不是碳】蜘蛛丝的抗拉强度(高达1.4 GPa) , 与高等级合金钢相当(0.45-2 GPa) , 甚至可以达到芳纶纤维 , 如凯夫拉纤维的一半(3 GPa) 。
但是金属丝或凯夫拉纤维几乎不可伸长 , 而蜘蛛丝可伸长自然状态下本身长度的40% , 在高湿的环境下可伸长本身长度的5倍 。
很多人可能都认为 , 蜘蛛网是一个比较脆弱的物体 , 那只是因为我们在日常生活中看到的蜘蛛网太小 。
这种由蛋白质组成的动物纤维 , 具高强度及韧性 。当很多蜘蛛网交合在一起时 , 所形成的蜘蛛网的硬度就会比普通的钢材要大十倍 , 可用于军事装备如避弹衣等 。
10、金刚石
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金刚石晶体中每个碳原子都以sp3杂化轨道与另外4个相邻的碳原子形成共价键 , 每四个相邻的碳原子均构成正四面体 。因此未经打磨过的金刚石晶体外形往往为正八面体 。
金刚石中的C-C键很强 , 所有的价电子都参与了共价键的形成 , 不存在自由电子 , 所以金刚石硬度非常高 。日常中可以看到被做成钻头 , 用作物体切割、研磨、抛光等 。
不久的将来 , 经过科学家们的研究和不懈努力一定会发现或者合成更加坚硬的物质 , 它们会帮助人类创造更加美好的未来 。