Самые твердые материалы

by admin

Люди нашли в природе много разных ресурсов, которые затем использовались для создания укрытий, инструментов, транспортных средств, ракет или украшений. Товары, которые вы покупаете, особенно если они попадают в категорию «технических», часто оцениваются по тому, насколько хорошо они изготовлены, насколько прочны и как длительное использование влияет на их физическую целостность. Если вы хотите что-то прочное, вам нужен твердый материал, и вот что люди придумали до сих пор.

Что такое твёрдые материалы?

Прежде всего, давайте быстро объясним, что мы обсуждаем, когда говорим о твердости конкретного материала.

Проще говоря, мы имеем в виду способность определенного материала противостоять разным степеням внешней силы, которая воздействует на материал. Сверхтвердые материалы измеряются по шкале, известной как испытание на твердость по Виккерсу. Единица измерения, показывающая, какое давление может выдержать элемент до того, как он сломается, называется гигапаскалями (GPa). Например, самый прочный из известных нам природных материалов — это алмазы, и их оценка составляет от 70 до 150 GPa. Все, что измеряется выше 40 GPa, считается сверхтвердым материалом.

1. Графен

Графен
Молекулярная сетка графена.

Первая позиция в нашем списке — это материал, который широко используется в аэрокосмической промышленности и автомобилестроении. Когда безопасность превыше всего, а запуск ракет в космос действительно кажется опасным занятием, использование графена просто необходимо. Он в 200 раз прочнее стали. Графен состоит из одного слоя атомов углерода, расположенных в форме треугольной решетки.

2. Углеродное Волокно

Углеродное волокно
Черный композит из углеродного волокна.

Название этого материала занимает не только первое место в списке классных названий, но и по шкале твердости. Особенности углеродного волокна, которые делают его отличным выбором для создания военной техники, ракет и деталей спортивных автомобилей, — это высокая жесткость и очень низкий вес. Углеродное волокно также может выдерживать очень высокие температуры и обладает высокой устойчивостью к ряду различных абразивных химикатов. По сути, углеродное волокно — это сверхплотно выровненные атомы углерода, которые имеют диаметр от 5 до 10 микрометров.

3. Кевлар

Кевлар
Кевлар в пять раз сильнее стали.

Еще одним твердым материалом, который был адаптирован в автомобильной промышленности и военном деле, был кевлар. Кевлар в пять раз сильнее стали, когда речь идет о напряжении, которое он может выдержать. Поэтому его до сих пор используют для изготовления бронежилетов: он очень твердый, и к тому же сверхлегкий материал.

4. Алмазы

Бриллианты
Алмазы - самый прочный материал, который мы можем найти в природе.

Вы, вероятно, ожидали увидеть алмазы в верхней части этого списка, но искусственные материалы намного прочнее, чем самый твердый минерал, который мы можем найти на Земле. Несмотря на редкость и очень высокую цену, алмазы все еще используются во многих отраслях промышленности. Некоторые особые сорта голубых алмазов особенно хорошо действуют в качестве изоляторов и электрических (полупроводников).

5. Стекловолокно

Стекловолокно
Стекловолоконное композитное сырье.

Этот синтетический материал был впервые создан в 1930-х годах, и он очень похож на углеродное волокно. Однако его изготовление намного дешевле, чем углеродное волокно, поэтому его часто использовали в качестве метода теплоизоляции здания.

Интересно!

Просматривая наш веб-сайт, Вы соглашаетесь с "Политикой конфиденциальности" на использование файлов cookie и других технологий отслеживания. Принять Узнать больше