Engedje meg, hogy először megadjam mindkét anyag szakítószilárdságát:
Diamond: 1600 MPa Steel : 2617 MPa Amint azt srácok tudnotok kell, a szakítószilárdság az, hogy mennyi anyagot lehet megterhelni vagy meghúzni, mielőtt megszakad. A fenti adatok azt mutatják, hogy a gyémánt törékenyebb, mint az acél. De azt hittem, hogy a gyémánt a legerősebb természetes tárgy ezen a bolygón. Hogyan lehet törékenyebb, mint valami, amit ember alkotott? “A szénatomok közötti 4 erős kovalens kötés nem áll ellen a húzóerőnek és hatalmas súlyt hordoz?
Megjegyzések
- A legnehezebb, nem a legerősebb.
Válasz
Az anyagok szilárdságát befolyásolják a hibák. A tökéletes vaskristály rendkívül erős lenne Miután megkezdődik egy repedés, nem olyan nehéz előrehaladni egy atomral mélyebbre. Gondoljon egy műanyag zacskó feltépésére. Sokkal könnyebb, ha a könny elkezdődik.
A törékeny anyagokat könnyebb feltörni, mert azok kevésbé nyújtható. Könnyebb egy papírlapot elszakítani, mint egy gumi lapot. A gumi kinyúlik, így az erő eloszlik egy nagy régión keresztül. A papírban mindez egy kis régióban van, a szakadás csúcsa közelében. kisebb a keresztmetszete. A feszültség nagyobb ugyanazon erő esetén.
Megjegyzések
- Tökéletes válasz !! 🙂
- @ mmsser314, Tehát hova esik a grafén?
Válasz
Valójában az Ön által bemutatott adatok azt mutatják, hogy a vas / acél törékenyebb, mint a gyémánt. A gyémánt pontos szakítószilárdsága nem ismert, azonban legfeljebb 60000 MPa értékeket figyeltek meg. A vas / acél szakítószilárdság jellemző értékei 100 és 11000 MPa között változnak. Ezért a gyémánt többet képes ellenállni, mint a vas / acél.
Válasz
Az idézett adatok azt mutatják, hogy a gyémánt erősebb, mint az acél, de A szilárdság nem azonos a ridegséggel (vagy valóban a merevséggel). A törékenység az, hogy mennyi energiára van szükség valaminek a megtöréséhez, és figyelembe veszi az általa igénybe vehető deformáció mértékét és szilárdságát is. Az acél deformálódhat sok, mielőtt elszakadna, a gyémánt nem képes, így a gyémánt törékenyebb, mint az acél, de sokkal erősebb.
Válasz
A az üvegrúd szakítószilárdsága nagyobb lehet, mint a vas, ha megfelelően csiszolták. Tehát a tökéletes kristályrácsos gyémánt rúd nagy szakítószilárdsággal rendelkezik. De valószínűleg nem a legnagyobb, talán egy felgöngyölt grafénrúd is jobban járna, mivel a kötések többsége egyszerre képes húzóerőt felvenni. Egy egyszerű szénatom lánc kettős kötésekkel lehet nyerő. De amikor a kristályok megszakadnak, akkor megszakadnak, az acél így sokkal jobb, mivel hajlékony és hosszúkás lehet. Az anyag két részre történő húzásához szükséges energia bizonyos acéltípusoknál nagyobb lehet. A pók selyem is jól teljesíthet.
Válasz
A gyémántba vésett nanosima tökéletes kristálynak ennél jóval nagyobb a szakítószilárdsága. . A https://en.wikipedia.org/wiki/Fracture_mechanics szerint mikroszkopikus felületi repedések, amelyek a törékeny szilárd anyagokat teszik jóval kisebb szilárdságúvá, mert mindig feszültség ráhelyezve a repedés hegyére koncentrálódik. Minél hosszabb a repedés, annál kevesebb feszültségre van szükség a repedés csúcsán lévő feszültség felnagyításához, hogy tovább terjessze a repedést. Miután elegendő feszültség van alkalmazva a repedés továbbterjesztésére, a feszültség még könnyebben nagyítható, mert a repedés hosszabb, így kapja meg a repedés elszabadult hatását, amely a hangsebességgel növekszik az anyagban, így az objektum azonnal megtörni látszik. A karcolás az egyik módja annak, hogy repedést hozzunk létre egy nanosima objektumba, és azért jó munkát végez, mert Whit3rd válasza szerint a kérdésemre: Hogyan karcol egy végtelenül kemény hegy egy amorf törékeny anyagot, amikor végighúzódik rajta? , a karcolás kezdete repedéseket hoz létre, amelyek tovább terjedhetnek m nagyított feszültség, amellyel a felület elég gyenge ahhoz, hogy még mélyebben karcolódjon, ami tovább gyengíti a felületet, és ez a folyamat addig tart, amíg a karc olyan mély, hogy a hegy már nem fejt ki elég erőt területenként ahhoz, hogy a karcolás a csökkent szilárdság mellett is mélyebb legyen a karcolás eredményeként.
Válasz
A gyémánt nem “erősebb, mint az acél. Simább, mint az acél, mivel a molekulái sokkal szorosabbak egymás mellett, így például egy gyémántcsúcsos fúrógép könnyebben ellenáll a kopásnak, mivel bármi is lesz, a fúrás a gyémánt csúcsa körül csúszik. s simaság. Azonban manapság a biztonságos crackerek speciális acélfúró fúrót használnak. Hosszabb ideig tartanak, mint a gyémántcsúcsok, mivel elkészítik őket.Az acél sokkal sűrűbb, mint egy gyémánt, minden egyes acélmolekula súlya sokkal nagyobb, mint egy szénatom.
A simaság többé-kevésbé a trükk a gyémánt számára, hogy titánként vagy ilyennek tűnjön. . Ez nem egyszerűen sima.
Az acél a legerősebb fém, amellyel jelenleg rendelkezünk. A probléma csak az, hogy az acélt kültéri tűzálló anyagokban készítik, ahol a levegő molekulái és más törmelék beleolvadhat az acélba. De az acél olyan erős, hogy valójában nem számít annyira. De igen, legyen olyan sima acél, mint egy gyémánt, és olyan Superman fémje van, amely nagyobb kopásállósággal rendelkezik, mint bármely más, az ember által ismert felület.