这种神奇的玻璃比钻石的强度还大 , 子弹打在它身上也会被撞击得粉碎 , 万能的液压机也不会让它屈服 , 甚至液压机都被它压出一个坑 , 直到压力提高到20吨时才粉碎 , 这就是神奇的“鲁伯特之泪” 。玻璃和子弹哪个更结实?大部分人会说子弹更结实 , 其实不完全正确 , 我们在家中就能做出比子弹更结实的玻璃来 。
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指示压力已经将近20吨
在说这种神奇的玻璃之前 , 首先要弄清楚硬度和强度的概念 , 因为有人把这2种概念闹混了 。材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度 , 分为划痕硬度、回跳硬度和压入硬度 , 可以理解为硬度大的物体不容易产生划痕 。强度是指材料抵抗断裂和过度变形的力学性能之一 , 指标有拉伸强度和屈服强度 , 简单来说就是强度大的物体不容易整体断裂 。
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“鲁伯特之泪”让子弹粉碎
比如钢化玻璃比普通玻璃强度大 , 而硬度并没有提高 , 钢化玻璃本质上还是玻璃 , 虽然强度是普通玻璃的几倍 , 但你用砂纸打磨还是会有划痕的 , 汽车挡风玻璃就是钢化玻璃 , 时间久了雨刷器划过地方就有划痕 。而“鲁伯特之泪”本质上还是玻璃 , 硬度没有提高多少 , 但是强度却大大提高了 , 所以我们不能说它硬 , 而是要说它强 。
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铁锤的敲击对它毫发无损
世界上最硬的3种物质分别是:碳炔硬度是金刚石的40倍 , 石墨烯的硬度是金刚石的20倍 , 金刚石排名第三 , 但它是自然界中最坚硬的物质 , 莫氏硬度达到了10 。而液压机还是可以轻易地压碎钻石 , 因为硬的东西一般韧性较差 , 也就是脆 。“鲁伯特之泪”的优势就体现出来了 , 可能承受20吨的压力 。
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液压机被玻璃挤压的凹陷进去
17世纪的时候 , 有个王子叫鲁伯特 , 他特别喜欢玻璃 , 闲着没事就鼓捣玻璃 , 他把熔融的玻璃液放在冷水中 , 就形成了这种像蝌蚪一样的玻璃 , 尾部还有一个细长的尾巴 , 头部的强度非常大 , 就管它叫“罗伯特王子小粒” 。后来他就选了其中的5个当做国礼送给了当时强大的英格兰的查理二世 , 从此这种神奇的玻璃被世人所知 。
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液压机被压出凹痕
制作它的方法不难 , 但是国内很多博主在制作的时候 , 方法不是很对 , 结果是强度很差 , 普通的锤子就能敲碎 。正确的方法是把玻璃加热到700℃左右 , 玻璃是混合物 , 非晶体 , 没有熔点 , 只有熔融温度范围 , 一般在600-800℃ , 所以温度很重要 , 温度低产生的强度也会很低 。这就是为什么有的“鲁伯特之泪”抗压能力为8吨 , 而有的却能达到20吨 。
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制作过程
熔融液态的玻璃在重力作用下 , 自动滴到冰水里 , 这个过程非常重要 , 这样一个“鲁伯特之泪”就做好了 , 它们看着样子都差不多 , 但是强度却相差很多 。
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最外面一层最先凝固 , 但内部还是熔融状态
原理是:当熔融的玻璃滴进冷水中时 , 最外面的一层遇冷水最先凝固 , 而玻璃内部还是熔融状态 , 随着时间推移核心也会慢慢冷却 , 根据热胀冷缩原理体积会变小 , 当核心的液态玻璃冷却时 , 会拉着已经凝固的外壳慢慢收缩变紧 , 让外层玻璃受到巨大的压应力 , 压应力高达700兆帕 , 是标准大气压的7000倍 。
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