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世界上最坚硬的物质(世界上最坚硬物质排行榜)

bj0012023-09-24世界之最0

世界上最硬的物质

最硬的物质如下:

1、硫化碳炔(Carbyne)

次甲基自由基(Methylidyne radical)又碳炔,或成为一碳化一氢,是一个仅由一个碳原子跟一个氢原子构成的极不稳定气体或自由基,化学式为CH-,也称为甲炔基金刚石的稳定程度非常高因为他碳结构呈三角状。

然而碳炔是在金刚石的基础上对结构进行深入的加工固牢,所以从目前科学的角度来看,碳炔是世界上最稳定,最坚硬的物体。

2、石墨烯(Graphene)

石墨烯是有史以来测试过的最强材料。石墨烯是一种平面单层紧密打包成一个二维(2D)蜂窝晶格的碳原子,并且是所有其他维度的石墨材料的基本构建模块。它可以被包装成零维(0D)的富勒烯,卷成了一维(1D)的纳米管或堆叠成三维(3D)的石墨。它的强度比钢铁还要高200倍,具有1TPA(150,000,000psi)时的拉伸模量(刚度)

3、六边形钻石(Hexagonal Diamond)

实验室制造的六边形钻石比天然钻石更硬1967年美国通用电气公司生产出一种具有与钻石相似折射率和相似密度的晶体。但这种由碳原子组成的晶体不是等轴晶系矿物,而是具六边对称性。几乎同时,同样性质的矿物也在美国亚利桑那的陨石中发现。

4、纤锌矿型氮化硼(Wurtzite Boron Nitride)

纤锌矿型氮化硼(wBN)和人们熟悉的立方氮化硼(zBN)一样﹐都是自然界没有的人造超硬材料,具有十分优良的性能;密度高、硬度大、对铁族金属及其合金的化学惰性远远好于金刚石,具有良好的电绝缘性,以及具有仅次于金刚石而高于金属铜的导热性。

它是在高温高压的火山喷发过程中形成的。它可以承受比金刚石多18%的应力,这是由于柔性键的重新定向以及比金刚石更复杂的结构。经过重新定向过程后,它变得比钻石坚硬80%。

5、金属玻璃(Metallic Glass)

金属玻璃(metallic glass),也称为液态金属(liquid metal)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。

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世界上最硬的物质是什么?通常应用于哪些领域?

我们很难确定什么是世界上最硬的材料。这取决于我们讨论的力量类型。硬度是物体抵抗外力入侵的能力。它也可以理解为在固体表面产生局部变形所需的能量。根据作用方式的不同,硬度可分为划痕硬度和压痕硬度。刻痕硬度反映了被测物体在另一个硬物体尖端刻痕的能力。硫化碳块自古以来就是最坚硬的物体。目前,科学界还没有发现比硫化碳更快、更硬的物体。

石墨烯是中国天才科学家曹元发现的一种超导体原材料,但石墨烯也是一种非常坚硬的物体。六角形钻石是整个钻石类别中最坚硬的钻石。六角钻石也是自然界中由各种物体形成的最坚硬的天然宝石。碳复合材料是重新整合碳本身的性质,重新排列碳的原始排列。人们日常生活中看到的蛛网特别脆弱,但当许多蛛网交织在一起时,蛛网比钻石更坚硬。钻石被称为爱的永恒。许多人向心爱的女人求婚时会交出钻石。这正是因为钻石相对坚硬。

纤锌矿型氮化硼是一种硬度仅低于六方金刚石的硬质材料。这种物体是在高温高压下形成的,因此具有很强的稳定性。锇是一种相对坚硬的金属元素。锇现在用于合金和其他硬物制造领域。金属玻璃是整个玻璃工业中最硬的玻璃。它的硬度甚至比钢化玻璃还要高。如果它不是一种特殊的材料,就根本无法分离。马氏体时效钢是一种硬度较高的刚性材料。马氏体时效钢具有很好的韧性和延展性。现在它仍被用于航空航天领域。金刚石矿物的晶体结构属于等轴四面体结构,具有单极键。碳原子位于四面体角的顶部和中心,具有高度对称性。

世界上最硬的物质是什么?

世界上最硬的物质是金刚石。人们在割玻璃时,只要用一把镶有金刚石的小刀在玻璃上轻轻一划,坚硬的玻璃就会立刻“一分为二”,地质勘探用的钻探机、钻头上镶上金刚石,能大大加快向下钻进的速度。金刚石和煤、石墨一样,它的化学组成都是普普通通的碳。奇怪的是,金刚石的硬度却大大超过它的“同胞兄弟”。这是为什么呢?这是因为它们的分子结构不一样。在石墨分子中,碳原子相互的结合力很小,很容易滑动、散开,而金刚石分子中,它的碳原子是整齐地排列成立体结构,原子与原子之间牢固地联结起来,所以特别坚硬。世界上天然金刚石的产量很小,因此很珍贵。近年来,人们已用石墨制成了人造金刚石,也可与真正的金刚石媲美。

世界上最坚硬的东西是什么?为什么它能这么坚硬?

常规物质当中,最硬的物质应该就是钻石了,钻石(金刚石)的莫氏硬度为10,刚玉的莫氏硬度为9,不锈钢的硬度大约为5.5;而一些特殊的合成物质,比如氮化碳(β—C3N4)和聚合钻石纳米棒,其莫氏硬度比钻石还高。

硬度,表示材料在局部抵抗外来物质压入其表面的能力;对材料硬度的划分有很多方法,比如莫氏硬度,就是利用棱锥形金刚钻针,以一定荷载刻划材料表面,然后测量其划痕深度来表示其材料的硬度。

几种物质的莫氏硬度为:

黄金2.5

贝壳3.5

铂金4.5

不锈钢5.5

牙齿6

石英(玻璃)7

刚玉9

钻石10

新型材料中有一种氮化硼,其硬度略比钻石低,属于超硬物质,常作为刀具材料;人类目前在实验室中能合成的最硬材料是氮化碳(β—C3N4),该物质1989年在理论上预言存在,1993年首次合成出来,其硬度比钻石还高。

钻石是碳的同素异形体,其原子成分和石墨是一样的,但是钻石的原子组合结构非常特殊,钻石中的每个碳原子都有四个共价键,组成了正四面体的钻石晶胞,原子结构十分牢固。

钻石的硬度虽然很大,但是脆性也大,受到重击时会发生破裂,就如玻璃硬度比钢铁高很多,但是玻璃易碎一样。

在茫茫的宇宙中,有很多极端天体的奇异物质,其硬度远远超过金刚石,比如白矮星经过数百亿年的冷却后会形成黑矮星,理论上黑矮星物质的硬度,就远远超过金刚石,同样中子星冷却后形成的黑中子星,其硬度更高。

世界上最硬的物质是金刚石。人们在割玻璃时,只要用一把镶有金刚石的小刀在玻璃上轻轻一划,坚硬的玻璃就会立刻「一分为二」;地质勘探用的钻探机、钻头上镶上了金刚石,能大大加快向下钻进的速度。

金刚石和煤、石墨一样,它的化学组成都是普普通通的碳。奇怪的是,金刚石的硬度却大大超过它的「同胞兄弟」,这是因为它们的分子结构不一样。在石墨分子中,碳原子相互的结合力很小,很容易滑动、散开;而金刚石分子中,它的碳原子是整齐地排列成立体结构,原子与原子之间牢固地连结起来,所以特别坚硬。世界上天然金刚石的产量很小,因此很珍贵。近年来,人们已用石墨制成了人造金刚石,可与真正的金刚石媲美。