地球上最坚硬的十种物质 世界上最硬的物质是碳吗( 二 )


纤锌矿型氮化硼由氮和硼结合而成,在高压下形成 。它这种材料的结构也很像钻石,但它是由其他一些原子而不是碳组成的 。这种材料也是自然发现的,所以不能浪费在实验室里 。
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

地球上最坚硬的十种物质 世界上最硬的物质是碳吗


在好莱坞电影《终结者》中具有不死之身的未来战士给观众留下了深刻的印象,他无坚不摧,而且破碎后能够像液体一样自然流动然后自动修复成原来的样子 。
科幻电影中的神奇现象在现实生活中也有他对应的材料 。
这就是金属玻璃,也称为液态金属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 。
5、马氏体时效钢
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马氏体钢是通过热处理可以调整其力学性能的不锈钢,通俗地说,是一类可硬化的不锈钢 。
淬火后硬度较高,不同回火温度具有不同强韧性组合,主要用于蒸汽轮机叶片、餐具、外科手术器械 。
根据化学成分的差异,马氏体不锈钢可分为马氏体铬钢和马氏体铬镍钢两类 。根据组织和强化机理的不同,还可分为马氏体不锈钢、马氏体和或半马氏体沉淀硬化不锈钢以及马氏体时效不锈钢等 。
它是由无碳马氏体为基体组成,经过较长的热处理,有着高强度韧性且延展性的钢 。常被应用于航空航天和模具制造等方面 。
7、锇金属
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锇金属非常坚硬,在高温下可保持光泽 。锇的压缩性非常低,因此体积模量非常高,在395和462GPa之间,与钻石的443 GPa相约 。在压力为4 GPa的情况下,锇的硬度也比较高 。
由于坚硬易碎,蒸气压低(铂系元素中最低),熔点极高(所有元素中第四高) 。
所以固体锇很难塑形,生产过程十分困难 。锇也属于稀有金属,可用来制造超高硬度的合金,适合制作极端耐久性硬度物品 。
3、碳复合材料
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碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢 。
材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高 。
9、蜘蛛丝
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蜘蛛丝具有极强的机械性能 。极高的抗拉强度 。抗拉强度是指材料在拉伸条件下的最大承载能力 。
蜘蛛丝的抗拉强度(高达1.4 GPa),与高等级合金钢相当(0.45-2 GPa),甚至可以达到芳纶纤维,如凯夫拉纤维的一半(3 GPa) 。
但是金属丝或凯夫拉纤维几乎不可伸长,而蜘蛛丝可伸长自然状态下本身长度的40%,在高湿的环境下可伸长本身长度的5倍 。
很多人可能都认为,蜘蛛网是一个比较脆弱的物体,那只是因为我们在日常生活中看到的蜘蛛网太小 。
这种由蛋白质组成的动物纤维,具高强度及韧性 。当很多蜘蛛网交合在一起时,所形成的蜘蛛网的硬度就会比普通的钢材要大十倍,可用于军事装备如避弹衣等 。

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