Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене

Самые твёрдые материалы на земле. Аналог земного Вибраниума

В этой статье попробуем найти аналог мифического металла вибраниума. но как говорил мой дядя в этом мире на смену сильнейших приходят более сильнейшие. Так и твёрдостью открываются всё более твёрдые металлы (если правильнее называть вещества - не обижаем химиков). Наноцеллюлоза Отличается меньшим меньшей массой и высокой прочностью. Твёрдость выше чем у стали. Силицен Силицен - однослойная аллотропная модификация кремния. Модуль юнга (твёрдость - обратный показатель упругости) по методу квантомеханических расчётов было получено, что модуль Юнга в силицене составляет 178 ГПа а моделирование методом молекулярной динамики даёт меньшее значение для модуля Юнга около 82 ГПа. для сравнения твёрдость для алмаза составляет 100 ГПа. Карбин. Карбин - аллотропная модификация углерода с sp - гибридизацией. примерно 400 раз прочнее стали и 2 раза опережает по прочности графен. Стеклоуглерод. Углерод с примесью высокомолекулярных углеводородов. Твёрдость по шкале Мооса 7. В вакуме устойчив до 3000 °
Оглавление

В этой статье попробуем найти аналог мифического металла вибраниума. но как говорил мой дядя в этом мире на смену сильнейших приходят более сильнейшие. Так и твёрдостью открываются всё более твёрдые металлы (если правильнее называть вещества - не обижаем химиков).

Наноцеллюлоза

наноцеллюлоза
наноцеллюлоза

Отличается меньшим меньшей массой и высокой прочностью. Твёрдость выше чем у стали.

Силицен

на рисунке структурная организация атомов кремния в силицен.
на рисунке структурная организация атомов кремния в силицен.

Силицен - однослойная аллотропная модификация кремния. Модуль юнга (твёрдость - обратный показатель упругости) по методу квантомеханических расчётов было получено, что модуль Юнга в силицене составляет 178 ГПа а моделирование методом молекулярной динамики даёт меньшее значение для модуля Юнга около 82 ГПа. для сравнения твёрдость для алмаза составляет 100 ГПа.

Карбин.

-3

Карбин - аллотропная модификация углерода с sp - гибридизацией. примерно 400 раз прочнее стали и 2 раза опережает по прочности графен.

Стеклоуглерод.

Углерод с примесью высокомолекулярных углеводородов. Твёрдость по шкале Мооса 7. В вакуме устойчив до 3000 °C, а воздухе сгорает уже при температуре 500 °C. Плотность 1,5 г/см³ что близко к плотности сахара - рафинада и 1,5 раза больше плотности воды. Электрический ток проводит лучше графита 40—50 Ом·мм²/м

Лонсдейлит.

элементарная ячейка лонсдейлита.
элементарная ячейка лонсдейлита.

Твёрдость 7 - 8 по шкале Мооса. По данным википедии
расчётная плотность - 3,51 г/см³
измеренная плотность - 3,2 г/см³
по моим расчётам если учесть длину и высоту элементарной ячейки то плотность обычного макрокуска этого вещества должна быть 3,011 г/см³. Обычного макрокуска потому что чем меньше образец маленький погрешность увеличивается, а у большого куска очень маленькая погрешность. Если измерить плотность одной элементарной ячейки относительно которой погрешность моего расчёта огромная плотность у неё равна примерно 10,54 г/см³ а то и больше потому что я ещё не учёл радиус атомов. 3,011 очень схоже с числом 3011 которое обозначает во сколько км³ содержится 1 моль молекул в атмосфере луны

Карбид вольфрама.

-5

Твёрдость по шкале Мооса 9. Плотность 15,77 г/см³ из за высокой плотности если вы сделаете из него щит капитана америки то врядли можно булет так легко его кидать по окрестностям если не сделать его тоньше. Температура плавления довольно высокое 2700 °C. В комнатной температуре очень устойчив к кислотам.

Корунд.

цвет у корунда изменяется от присутствия различных примесей
цвет у корунда изменяется от присутствия различных примесей

альфа оксид алюния.Твёрдость 9 схожее с карбидом вольфрама, а вот плотность намного меньше 3,9 - 4,1 г/см³ но уступает карбиду вольфрама в температуре плавления которая 2050 °C. Можно получать таким образом - первый этап разложение гидроксида алюминия при 400 °C образуется кубическая сингония оксида алюминия γ - оксид алюминия который при нагревании 1400 - 1450 °C превращается в альфа оксид алюминия имеющий тригональную сингонию. не растворим в кислотах, растворяется только в горячих растворах и расплавах щёлочей.

Карбид кремния.

карбид кремния
карбид кремния
кольцо с синтетическим муассонитом. муассанит редкий минерал карбида кремния
кольцо с синтетическим муассонитом. муассанит редкий минерал карбида кремния

Твёрдость довольно высокая 9,5 по Моосу. Плотность 3,21 г/см³. На открытом воздухе стабилен до 1500 °C после превышения этой температуре начинает сгорать. Микротвёрдость составляет 30 - 32 ГПа. Не вступает в реакцию с большинством кислот. Его могут растворить только избранные кислоты.

Эльбор.

кубическая β - модификация нитрида бора.
кубическая β - модификация нитрида бора.

Другие названия - боразон и кингсонгит. Микротвёрдость составляет 80 - 90 ГПа а температурная устойчивость 1100 - 1300 °C. Плотность эльбора 3,51 г/см³. Не уступает по твёрдости алмазу очень близок по твёрдости. Не заметили соединения бора с азотом и углеродные соединения схожи потому что связь между Β - Ν и С - С очень схожи.

Алмаз.

-10

Известный самый твёрдый минерал. Твёрдость 10 по шкале Мооса, а микротвёрдость 100 ГПа Плотность 3,47 - 3,55 г/см³. не смотря на высокую прочность. На воздухе сгорает при 850 - 1000 °C. А при нагреве в безвоздушном пространстве в 2000 °C превращается в графит и взрываясь разрушается на мелкие части.

Фуллерит.

Фуллерит - фуллерен содержащиё 60 атомов углерода. Твёрдость 150 - 300 ГПа. плонтность маленькая по сравнению с материалами которые мы рассматривали ранее 1,7 г/см³

кристаллы фуллерита под микроскопом.
кристаллы фуллерита под микроскопом.

по моему мнению фуллерит больше подходит на место загадочного вибраниума. у кого какие предположения кто считает что какое то вещество больше подходит на место вибраниума пишите в комментариях будем рады различным мнениям

молекулы фуллерита
молекулы фуллерита

молекулы фуллерита предсталяют собой полые шарики (если так можно сказать) а эти уже шарики тоже могут образовывать кристаллическую решётку немножко необычно в некоторых уроках химии говорится что молекулярные вещества газы или жидкости а фуллерит твёрдое вещество. Уникальные свойства фуллеренов: являются полупроводниками, соединения с примесями щелочных металлов могут проявлять сверхпроводниковые свойства, являются мощнейшим антиоксидантами превосходящие обычные в 100 - 1000 раз, могут использоваться для борьбы с ВИЧ. Предполагается, что фуллерен С60, растворённый в оливковом масле, может встраиваться в двухслойные липидные мембраны клеток и митохондрий и действовать как многоразовый антиоксидант. Может блокировать активный центр ВИЧ - протеазы белка который ответственный проникновению в кровяные клетки то есть лимфоциты.