Vật Liệu Cứng Hơn Kim Cương

Ai cũng hiểu được kim cương là vật tư cứng tuyệt nhất hiện nay, không hề vật liệu nào khác hoàn toàn có thể cứng hơn nó tuy vậy trong thực tế không phải vây. Với technology và chuyên môn tiên tiến, hiện tại đại, các nhà khoa học rất có thể tạo ra các “siêu vật liệu” tất cả độ bền và cứng quá trội hơn rất nhiều kim cương. 

Dưới đấy là danh sách 10 vật liệu cứng nhất trên thế giới được xếp theo lắp thêm tự tăng dần đều về độ cứng:

10. Tơ nhện


Loài nhện Darwin’s Bark (tên công nghệ là Caerostris darwini), sinh trưởng trong môi trường tự nhiên làm việc Madagascar sinh ra ra loại tơ dẻo và chắc chắn hơn tơ của ngẫu nhiên loài nhện làm sao khác. Tơ nhện của Darwin’s Bark thậm chí còn dai chắc chắn thêm gấp 10 lần gai Kevlar – loại vật liệu để làm áo kháng đạn, theo như phân tích so với tơ nhện Darwin’s Bark mang lại thấy, nó là vật tư sinh học gồm độ dai dĩ nhiên nhất từng được biết đến cho tới nay.

Bạn đang xem: Vật liệu cứng hơn kim cương

*
Tơ của loại nhện Darwin’s Bark được coi là vật liệu sinh học cứng vững chắc nhất, nó còn bền hơn hết thép. (Ảnh: aFamily)

9. Silicon Cacbua

Tên hotline khác là Carborunđum, là 1 chất của Silic cùng Carbon tất cả công thức hóa học là SiC. Vào tự nhiên, Silicon Cacbua xuất hiện dưới dạng chất khoáng vô cùng quý và hiếm moissanit. Silic cacbua bột sẽ được sản xuất hàng loạt từ năm 1893 để thực hiện như một hóa học mài mòn, hạt silic cacbua rất có thể liên kết với nhau bằng phương pháp thiêu kết nhằm tạo kết cấu rất cứng được sử dụng rộng thoải mái trong các ứng dụng yên cầu độ bền cao, chẳng hạn như khối hệ thống phanh xe, bộ ly vừa lòng xe và những tấm gốm vào áo phòng đạn.

*
Silicon Cacbua bao gồm độ cứng chắc rất to lớn và đang được thực hiện để tạo cho lớp tiếp giáp sắt Chobham của xe cộ tăng. (Ảnh: Wikimedia Commons)

8. Nanospheres/Nano-Kevlar

Kevlar là một trong dạng của para – aramid, một các loại sợi tổng thích hợp có liên quan đến những aramit như Nomex và Technora, những hạt nano bé dại bé vào Kevlar có tài năng tự tập vừa lòng và links lại với nhau thành dạng có lưới. Đây là vật tư hữu cơ cứng tuyệt nhất mà con người sản xuất ra từ trước tới nay, chúng được dùng để làm thiết kế áo quấn giáp, lốp xe đạp và thuyền buồm.


*
Các phân tử nano Kevlar links với nhau bên dưới dang kết cấu tổ ong. (Ảnh: Pinterest)

7. Kim cương

Kim cương là các loại vật liệu thoải mái và tự nhiên cứng tốt nhất trên quả đât có khả năng chống trầy xước cao, đặc thù này tạo cho kim cưng cửng trở thành vật tư lý tưởng mang lại việc đánh bóng, cắt, mài mòn những loại vật liệu khác như kính, gương hoặc thậm chí là kể cả kim cương khác.

Kim cương là một trong trong hai dạng thù hình được nghe biết nhiều nhất của cacbon (dạng còn lại là than chì), gồm độ cứng không hề nhỏ và kĩ năng khúc xạ ánh sáng rất tốt làm mang đến nó có không ít ứng dụng vào cả công nghiệp cùng ngành kim hoàn.

*
Kim cương lục. (Ảnh: hostelz.com)

Chúng là vật liệu tốt nhất để tạo nên các mặt phẳng nhám cùng chỉ gồm có viên kim cưng cửng khác, đều tinh thể cacbon dạng lồng tuyệt ADNR mới hoàn toàn có thể cắt kim cưng cửng được. Khoảng tầm 150 triệu cara (30.000 kg) kim cưng cửng được khai quật mỗi năm với tổng mức vốn 10 tỷ USD, trong khi khoảng 100.000 kilogam kim cương hàng năm được điều chế nhân tạo.

6. Wurtzite boron nitride


Đây là vật tư được tạo ra trong các vụ phun trào núi lửa, Boron nitride là chất chịu sức nóng và giải pháp nhiệt, nó là hợp hóa học boron cùng nitơ với phương pháp hóa học là BN. Do kết cấu hình lục giác lạ thường của boron nitride, buộc phải nó có tên là wurtzite boron nitride và theo lý thuyết nó cứng hơn kim cương 18%.

Loại thứ liệu này có kết cấu kết nối giữa các nguyên tử theo hình khối, hệt như kết cấu nguyên tử sinh hoạt khối boron nitride cùng kim cương. Mặc dù nhiên, sự khác nhau là các nguyên tử của vật liệu này kết nối với nhau ở những góc độ không giống nhau.

Xem thêm:

*
Kích thước của tinh thể Wurtzite boron nitride. (Ảnh: All About Circuits)

Ở mức áp lực như nhau, trong năng lực chịu đựng của kim cưng cửng thì những liên kết trong kim cương phản ứng tương tự. Mặc dù nhiên, wurtzite boron nitride trở nên dạn dĩ hơn mang đến gần 80% khi bị áp lực đè nén cao chưa dừng lại ở đó nên việc tạo thành wurtzite boron nitride khá cạnh tranh khăn.

5. Lonsdaleite

Về cấu trúc, Lonsdaleite cũng là một trong những dạng hình thù của kim cương, call là lục giác kim cương bởi có cấu tạo tinh thể hình lục giác. Loại vật tư này được hiện ra khi những thiên thạch chứa than chì va chạm tới vào Trái Đất, ánh nắng mặt trời cao và áp lực của tác động ảnh hưởng đã thay đổi từ than chì thành kim cương, mà lại vẫn duy trì được hình lục giác graphite của mạng tinh thể.


*
(Ảnh: Scribner Electric, inc.)

Lonsdaleite xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1967 từ bỏ thiên thạch Canyon Diablo. Nó bao gồm màu nâu vàng, chỉ số khúc xạ là 2,40-2,41 thuộc trọng lượng riêng là 3,2-3,3. Dựa trên tính toán, nó gồm cứng hơn 58% đối với kim cương.

*
Cấu trúc của Lonsdaleite. (Ảnh: Alletop10lijstjes)

4. Dyneema

Là loại chất dẻo tổng vừa lòng polythen sống dạng sợi gồm độ cứng lớn nhất trên cụ giới. Với điểm sáng là khối lượng nhẹ hơn nước (khối lượng riêng rẽ của Dyneema là 0.97), nó rất có thể nổi cùng bề mặt nước. Dyneema cứng hơn thép gấp 15 lần, nó gồm thể hạn chế được đạn phun từ xa. Vày vậy, nó được áp dụng để chế tạo vật liệu vô cùng dẫn, áo giáp chống đạn, kết cấu kháng đạn đến ô tô, lắp thêm bay,…

*
(Ảnh: Taringa!)
*
Cấu trúc của vật liệu Dyneema. (Ảnh: CapoVelo.com)

3. Thủy tinh kim loại 

Nghe dường như hơi kỳ quặc nhưng thực tiễn loại vật tư này có có cả đặc thù của thủy tinh và của kim loại. Các nguyên tử kim loại thu xếp có cô đơn tự tuyệt tinh thể, những nguyên tử vào thủy tinh kim loại ở tâm lý vô định hình, giống như dạng lỏng hoặc thủy tinh. Ở dạng kim loại tổng hợp tinh thể, những nguyên tử phía bên trong vùng điện thoại tư vấn là “thớ” với ranh giới giữa các thớ này là một trong những nhược điểm trong thiết bị liệu; tuy nhiên, thủy tinh kim loại bền hơn nhiều do không tồn tại những oắt con giới như vậy.

*
(Ảnh: roll.sohu.com)

Nếu ta sử dụng búa đập một loại kim loại tinh thể, nó có khả năng sẽ bị lõm do các thớ chịu lực tác động của cú đập và dịch rời dọc tinh ranh giới thớ nhưng chúng sẽ lập cập trở về nguyên trạng ban đầu. Vì sao là vị chúng thiếu các thớ tinh thể nên có thể uốn bọn chúng thành các hình dạng không giống nhau. ở kề bên đó, kết cấu giống chất lỏng nghĩa là bọn chúng tan chảy ở nhiệt độ thấp rộng so với những vật liệu không giống và có thể đúc khuôn thuận tiện như chất dẻo.

*
Vật liệu thủy tinh sắt kẽm kim loại quan liền kề trên hiển vi điện tử. (Ảnh: Nature)

2. Giấy Bucky

Giấy Bucky là vật liệu nano được hiện ra từ các phân tử carbon hình ống, vô cùng mỏng tanh ( nó còn mỏng tanh hơn 1 sợi tóc tín đồ tới 50.000 lần). Giấy Bucky khối lượng nhẹ hơn thép 10 lần cơ mà lại bền hơn 500 lần đối với thép.

Một tờ giấy Bucky trông hệt như giấy sử dụng cho máy tiến công chữ carbon hình trạng cũ nhưng mà nó cứng hơn những lần so với khối lượng tương đương của thép. Giấy Bucky cũng có độ dẫn nhiệt giỏi và sự phản xạ quang học tập thấp.

*
Giấy Bucky. (Ảnh: PinsDaddy)
*
Độ dày và cấu tạo của giấy Bucky. (Ảnh: Mocnoi.com)

1. Graphen (graphene)

Dẫn đầu về độ cứng trong danh sách là Graphen (hay call là graphene). Nó có làm ra là tấm phẳng dày bằng một lớp nguyên tử của các nguyên tử cacbon với liên kết sp2 hình thành tinh thể dạng tổ ong. Graphen là tên được ghép từ bỏ “graphit” (than chì) nối với hậu tố “-en”, bao gồm nghĩ là than chì được ghép lại từ khá nhiều tấm graphen, chiều dài liên kết cacbon-cacbon là 0,142 nm

Graphen là phần tử cấu trúc cơ bạn dạng của một số trong những hình thù gồm những: than chì, ống nano cacbon cùng fulleren. Hy vọng chọc thủng một lớp Graphen tất cả độ mỏng dính như 1 tờ giấy nhựa thông thường thì bạn phải áp lực tương đương với một bé voi châu Phi đứng thăng bởi trên 1 cái cây bút chì.