¿Por qué el diamante tiene menor resistencia a la tracción que el hierro?

La resistencia de los materiales se ve afectada por los defectos. Un cristal de hierro perfecto sería extremadamente fuerte . Una vez que comienza una grieta, no es tan difícil hacer que avance un átomo más profundo. Piense en abrir una bolsa de plástico. Es mucho más fácil una vez que comienza la rotura.

Los materiales frágiles pueden ser más fáciles de romper porque estirar menos. Es más fácil rasgar una hoja de papel que una hoja de goma. La goma se estira para que la fuerza se distribuya a través de una región grande. En el papel, todo está en una región pequeña cerca de la punta de la rotura. Una región pequeña tiene un área de sección transversal más pequeña. La tensión es mayor para la misma fuerza.

Comentarios

• ¡¡Respuesta perfecta !! 🙂
• @ mmsser314, ¿Dónde cae el grafeno?

En realidad, los datos presentados por You muestran que el hierro / acero es más frágil que el diamante. Se desconoce la resistencia a la tracción precisa del diamante ; sin embargo, se han observado valores de hasta 60000 MPa. Los valores típicos de resistencia a la tracción del hierro / acero varían de 100 a 11000 MPa. Por lo tanto, el diamante puede resistir más que el hierro / acero.

Los datos que cita muestran que el diamante es más fuerte que el acero, pero la resistencia no es lo mismo que la fragilidad (o, de hecho, la rigidez). La fragilidad tiene que ver con la cantidad de energía que se necesita para romper algo, y tiene en cuenta la cantidad de deformación que puede soportar, así como su resistencia. El acero puede deformarse mucho antes de romperse, el diamante no puede «t, por lo que el diamante es más frágil que el acero pero mucho más fuerte.

A La varilla de vidrio puede tener mayor resistencia a la tracción que el hierro si se pule adecuadamente. Por lo tanto, una barra de diamante con una celosía de cristal perfecta tendrá una gran resistencia a la tracción. Pero probablemente no sea el mejor, tal vez una barra de grafeno enrollada funcionaría mejor, ya que más enlaces pueden absorber fuerza de tracción al mismo tiempo. Una simple cadena de átomos de carbono con dobles enlaces entre ellos puede ser una ganadora. Pero cuando los cristales se rompen, se rompen, el acero es mucho mejor de esa manera, ya que puede ser dúctil y alargarse. La energía necesaria para tirar del material en dos piezas puede ser mayor para algunos tipos de acero. La seda de araña también puede funcionar bien.

Un cristal perfecto de nano-liso grabado con diamante tendría una resistencia a la tracción mucho mayor que ese . De acuerdo con https://en.wikipedia.org/wiki/Fracture_mechanics , son las grietas microscópicas de la superficie las que hacen que los sólidos frágiles tengan una resistencia mucho menor porque cada tensión es aplicada se concentra en la punta de la grieta. Cuanto más larga es la grieta, menos tensión se necesita para magnificar la tensión en la punta de la grieta para propagar la grieta más. Una vez que se aplica suficiente tensión para propagar la grieta más, tensión se puede ampliar aún más fácilmente porque la grieta es más larga, por lo que se obtiene el efecto desbocado de la grieta que crece a la velocidad del sonido en el material, lo que hace que el objeto parezca romperse instantáneamente. Rayar es una forma de introducir una grieta en un objeto nano-liso y hace un buen trabajo porque de acuerdo con la respuesta de Whit3rd a mi pregunta en ¿Cómo una punta infinitamente dura raspa un material quebradizo amorfo cuando se desliza sobre él? , el comienzo de la acción de rascado introduce grietas que luego pueden propagarse de m tensión aumentada que debilita la superficie lo suficiente como para rayarla aún más, lo que debilita aún más la superficie y ese proceso continúa hasta que el rayón es tan profundo que la punta ya no ejerce suficiente fuerza por área para hacer el rayón más profundo incluso con la resistencia reducida como resultado del rayado.

Un diamante no es más fuerte que el acero. Es más suave que el acero, ya que sus moléculas están mucho más juntas, lo que facilita, por ejemplo, que una broca con punta de diamante resista el desgaste, ya que lo que sea que esté perforando se deslizará alrededor de la punta de diamante «. s suavidad. Sin embargo, hoy en día los crackers seguros utilizan una broca especial con punta de acero. Duran más que las puntas de diamantes debido a cómo están hechas.El acero es mucho más denso que un diamante, cada molécula de acero pesa mucho más que un átomo de carbono solo.

La suavidad es más o menos un truco del diamante para hacer que parezca titanio o algo así. . No es simplemente liso.

El acero es el metal más fuerte que tenemos actualmente. El único problema es que el acero se fabrica en refractarios al aire libre donde las moléculas de aire y otros desechos pueden fundirse en el acero. Pero el acero es tan fuerte que realmente no importa tanto. Pero sí, haz acero tan suave como un diamante y tendrás un metal superman con una mayor resistencia al desgaste y al desgarro que cualquier otra superficie conocida por el hombre.