硬度超鑽石,子彈反被轟成碎片,世界上最硬的竟是玻璃

2021-01-19 騰訊網

這是金屬加工(mw1950pub)發布的第12446篇文章

編者按

玻璃在我們的日常生活中可以說是隨處可見,並且,玻璃製品也是出了名的易碎品。那麼,倘若我們用槍射擊玻璃製品,結果會如何呢?

視頻資料,建議WiFi下觀看

沒想到吧,子彈反被轟成碎片,能承重近70噸。這個形似一隻蝌蚪的物品就是用普通玻璃製成的。

它幾乎堅不可摧,但只要隨手一捏就會瞬間自爆,似乎又脆弱無比,這兩種相互矛盾的性質在它身上完美的結合為了一體。

它還有一個浪漫的名字,叫「魯伯特之淚」。這個浪漫的名字來自於巴達維亞的魯伯特王子,在英語中又被稱作「Rupert's drop」。

就是這個看似普通蝌蚪狀的玻璃卻能將射過來的子彈瞬間粉碎成渣渣,而自已卻毫髮無損。

不光你不信,在沒有事實驗證前,科學家們同樣也不相信。早在17世紀中葉,巴達維亞的魯伯特王子便發現了玻璃中的秘密並製作了5顆送給英格蘭的查理二世,之後這種蝌蚪狀玻璃珠名聲大噪,並得名為「魯伯特之淚」。科學家發現用鐵錘砸,甚至無堅不摧的液壓機要壓碎它,也需要20噸的壓力。

而且在完成這個操作後,連液壓機都會被搞出一個凹坑。心疼液壓機一秒,為科學獻身了。

但是只需給魯伯特之淚的尾部施加一點點力,包括最硬頭部的整個魯伯特之淚瞬間破裂瓦解。

這也是它迷人的地方,剛強和脆弱融為一體,這種神奇的性質讓無數人著迷。

「魯伯特之淚」正式在世界走紅的時間可以追溯到1660年,巴達維亞的魯伯特王子給英格蘭國王查理二世獻上了5顆玻璃球。按說獻上這樣寒酸的禮物,等待王子的結局要麼是被打一頓屁股,要麼是被當眾嘲笑。但命運總是曲折離奇,這5顆玻璃球居然由此聞名世界,足足折騰了科學家們400年之久。

當然了,當時大家還沒想到如何科學解釋這一切,玻璃最大的作用就是被王子本人帶到朝堂上用來突然捏碎嚇唬人……王子您也太活潑了……

直到1914年,來自愛沙尼亞塔林理工大學教授希勒·阿本與美國普渡大學的科學家斯裡尼瓦桑·錢德拉斯卡及英國劍橋大學的穆納瓦爾·喬德裡利用先進光測彈性學來破解「魯伯特之淚」。用最簡單的方法製作了一個魯伯特之淚,把玻璃加熱到600℃以上,讓呈熱熾液態玻璃在大自然的重力作用下,自動滴到冰水裡。這樣一個魯伯特之淚就做好了。

當融化的玻璃在滴進冰水裡的時候,最外面一層最先凝固,但內部還是熔融狀態。

核心熔融狀態下的玻璃慢慢冷卻凝結,從而體積變小,這時內部液態的玻璃就會拉著已經是固態的外殼收縮,讓外層玻璃受到巨大的壓應力,壓應力高達700兆帕,幾乎是大氣壓的7000倍。同時中心位置的玻璃也被原本呈固態的外殼拉扯向四周,受到拉應力。

只要這種應力保持平衡,魯伯特之淚就能夠保持穩定,可承受巨大的外力衝擊。通常來說,由於玻璃是過冷液體而非固體,表面的任何裂紋都會以音速擴散到內部,從而導致物體碎裂。但「魯伯特之淚」的內部和外部交界面把外力引向一邊,所以裂紋無法擴散。

這就是為什麼「魯伯特之淚」的頭部如此堅硬的原因,大家可以想像成兩隊勢均力敵的拔河隊員正在僵持不下。

不過一強必有一弱,由於入水先後不同,「魯伯特之淚」的頭部質量最大,冷卻最慢,尾部質量最小,冷卻最快,因此導致頭尾冷卻不均衡,從而讓整個玻璃內部受力不均。

脆弱的尾部,是「魯伯特之淚」的「阿喀琉斯之踵」,尾部應力不但不能跟頭部相比,甚至比一般玻璃都差。一旦被破壞,不均衡的壓力就會瞬間釋放,順著裂紋擴散到「魯伯特之淚」整體。這個過程叫做「裂紋擴展」,速度可達每秒1450~1900米,是音速的5倍!

大家再感受一下。

其實,在自然界中也存在類似玻璃的物質,比如一些火山彈,也就是熔融的巖漿飛出火山之後快速冷卻凝固,形成的堅固流線型物體。

由於過于堅固,自然風化進程很慢,因此地質學家通過這類物質來判斷當地是否有過火山運動。

總體來說,魯伯特之淚雖說表面比鋼鐵還要強硬,但是其中必然會有它軟弱的一面。因此,如果我們遇到了一個比較強大的難以突破的問題時,往往能夠從它的薄弱項去找出解決的方法的話,問題也就能夠迎刃而解。

所以,最後小編在此提議,以後不要隨便叫人「玻璃心」了,有些人的抗壓能力還不如玻璃呢……

金屬加工視頻號開通啦

期待您的關注!

《金屬加工每周要聞》是金屬加工微信推出的一周行業要聞欄目,

集最新熱點、行業動態、企業資訊於一體,每周一期。

相關焦點

  • 【最硬玻璃】硬度超鑽石,子彈反被轟成碎片,世界上最硬的竟是玻璃
    沒想到吧,不但,子彈反被轟成碎片,能承重近70噸。這個形似一隻蝌蚪的物品就是用普通玻璃製成的。它幾乎堅不可摧,但只要隨手一捏就會瞬間自爆,似乎又脆弱無比,這兩種相互矛盾的性質在它身上完美的結合為了一體。它還有一個浪漫的名字,叫「魯伯特之淚」。這個浪漫的名字來自於巴達維亞的魯伯特王子,在英語中又被稱作「Rupert's drop」。
  • 我的世界:遊戲礦石和現實中的區別,黑曜石硬度居然和玻璃一樣?
    我的世界與現實世界是脫離的?我的世界和現實世界大對比,你們覺得還原度夠高嗎?黑曜石在我的世界中,黑曜石是玩家能開採到的最硬的物質。然後在現實世界裡,黑曜石的硬度並不像遊戲裡的那麼高。黑曜石莫氏硬度只是在5.6-6.2左右,其主要成分是二氧化矽,與玻璃是一樣的,黑曜石主要產自拉美和北美地區大部分為黑色與遊戲中的深紫色同。鑽石在現實世界中鑽石又叫金剛石,是自然界中硬度最大的礦物。在遊戲內,玩家可以把鑽石做成工具與裝備。但是在現實生活中,這些都是無法實現的。因為鑽石的硬度雖然很大,但是其質地比較脆。
  • 金世界硬度最高的鑽石,為什麼掉在地上會碎?看完終於明白了
    金世界硬度最高的鑽石,為什麼掉在地上會碎?看完終於明白了大部分女孩子都很喜歡奢侈品,除了一些名牌的包包箱箱水,女孩子的就喜歡帶一些黃金手鍊上的手鍊等的手勢,而最最受人歡迎的食品,也是30日銷售科甲直接灌,因為鑽石的硬度可以說是全世界最硬的自然物質,所以很多人把鑽石做成金剛石刀可以用來切。
  • 莫氏硬度說明及與其他硬度之間的比較
    應用劃痕法將稜錐形金剛鑽針刻劃所試礦物的表面而發生劃痕,習慣上礦物學或寶石學上都是用莫氏硬度。這些硬度值是經由互相磨挫來判斷的,是相對的關係,不是呈現線性比例的(不能說硬度6比硬度2的硬3倍)。銅最早用於裝飾,常見還有用於合金製作,電子工業的傳輸媒材等3.5貝殼 (Shell)4螢石(Fluorite)又稱氟石,可作雕刻材料,常見應用於冶金、化工、建材工業4 ~ 4.5鉑金 (Platinum)稀有金屬,亦是貴金屬中最硬的。鉑金常用於軍事工業或飾品加工。
  • 防禦力最強的魚,刀都切不開,堪比鑽石的硬度,肉質卻很鮮嫩!
    防禦力最強的魚,刀都切不開,堪比鑽石的硬度,肉質卻很鮮嫩!魚肉是我們平時經常吃的一種肉類,在我們的印象中,魚肉都是特別軟的,用刀輕輕一切就能夠切開了,魚身上最硬的就是他身上的一層魚鱗,也是他的保護層,不過這個魚鱗,只要用刀輕輕一刮,也能夠把它們刮下來,但是有一種防禦能力最強的魚,這種魚用刀都切不開,很多人都說他的硬度堪比鑽石,想想就知道他的防禦能力有多強了,但是這種魚的肉質卻很鮮嫩,不知道你們有沒有吃過!
  • 世界上最硬的「硬菜」,用它製作成的「玄鐵匕首」,直接刺穿金屬
    今天我給你說一下這個世界上最硬的「硬菜」是什麼。棒棒糖我們都吃過,不管是打人還是小孩都喜歡吃的甜食,但是這個棒棒糖的硬度怎麼樣呢?我們還是能把他它給咬碎的,只不過要費牙齒而已這個硬度不算什麼。小編今天說的食物吃的時候還需要專用的刨子給它刨成碎片才能吃,如果你非得直接用牙咬掉一塊的話,呵呵~咱們牙科見。它至今還保持這最硬食物的世界金氏世界紀錄。
  • 莫桑鑽將取代鑽石?莫桑石是什麼?和鑽石有什麼區別?
    作為世界寶石之王的鑽石,價格自然昂貴不已。除了是愛情恆久遠的見證之外,也是不少收藏家喜愛的收藏選擇之一。而如今,有一種半寶石,從外觀上卻與天然鑽石極其相近。這就是近來火熱的 - 莫桑石!莫桑石是除了鑽石以外的最硬的寶石,莫桑鑽石除了硬度和鑽石不相伯仲之外,外觀上也是和鑽石難解難分。1893年,亨利·莫桑博士在代亞布羅峽谷附近(隕石墜落地)發現了閃耀的碳化矽碎片,這些光彩奪目的碎片被命名為為莫桑石(Moissanite)。但這些天外來客屬於自然莫桑石。目前我們市面上見到的基本上都是人工合成的莫桑石。
  • 我的世界:你還在相信有關鑽石的傳言?記住,鑽石鎬不比金鎬好!
    哈嘍大家好,我是地瓜,歡迎來到地瓜的遊戲世界!有一句話是這麼說的,有的假話說得多了,也慢慢成了真話!尤其是有關遊戲的傳言,對於萌新來說,他們的分辨能力還是比較差的,所以有些傳言,他們也都相信了。雖然說鑽石的數量相比於其他的礦石少得多,但是也是可再生的,至於使用的手段,肯定就是紅石科技了。當然了,其實就算是你的鑽石製品由於耐久度的問題,也沒有關係,畢竟是可以被修補的!傳言二:鑽石的硬度,是遊戲中最硬的!
  • 摩氏硬度匯總
    摩氏硬度匯總 硬度估計在日常生活中,可以用下列物件的劃痕來大致把握硬度  (1)能在紙上劃痕者,相當於摩氏1。 4 ~ 4.5 鉑金(Platinum) 稀有金屬,亦是貴金屬中最硬的。鉑金常用於軍事工業或飾品加工。 4 ~ 5 鐵(Iron) 常見用於煉鋼、其他工業應用。
  • 摩氏硬度參考對照表(玩玉必須收藏的籽料)
    是應用劃痕法將稜錐形金剛鑽針刻劃所試礦物的表面而發生劃痕,習慣上礦物學或寶石學上都是用莫氏硬度。5.5玻璃 (glass)、不銹鋼 (stainless steel)6正長石 (Orthoclase)、Tanzanite 丹泉石(坦桑石)、純鈦正長石可作為陶瓷、玻璃、琺郎,以及製造鉀肥的原料。6 ~ 7牙齒(齒冠外層)主要成分為羥基磷灰石。
  • 盤點:世界上硬度排名前10的木材!
    此十種世界上最硬的木材,是用簡卡硬度測試法測試出來的。簡卡硬度測試:它是用將一個直徑11.28mm(0.444英寸)鋼珠壓入木材1/2所需的力來表示的,一般在木材的描述裡用磅或牛頓為單位。
  • 世界上最硬的樹木,比鋼鐵還硬一倍,還能製作成自行車
    世界上最硬的樹木,比鋼鐵還硬一倍,還能製作成自行車樹木能夠淨化我們的空氣,而樹木的種類也是多種多樣,有的能夠結出果實,有的能夠製作成家具,也有一種樹木出人意料,它被譽為世界上最硬的樹木,比鋼鐵還硬一倍,就連子彈打上去都毫髮無損。
  • 傳說玻璃子彈威力巨大遭國際公約禁用?事實真的是這樣嗎?
    總看到有做號黨說:「玻璃子彈不人道,打進去X光都照不出來,因此遭到禁用」之類的話題,玻璃子彈真的又傳說中那麼神奇? 這個話題最早源自油管上,一外國小哥發布的視頻,該小哥將霰彈的彈頭拆下,往裡面填裝鐵釘包玻璃的彈頭將子彈魔改。
  • MC礦石種類繁多,跟現實對比相差甚遠,黑曜石硬度跟玻璃差不多
    我的世界是一個非常自由的世界,在這款遊戲裡面,有許多礦石,玩家對礦石的需求也非常大,不同種類的礦石,在遊戲中有著不同的作用,遊戲中的大部分礦石,在現實世界是有原型的,如果將遊戲中的礦石,跟現實世界的礦石進行對比,會有什麼有趣的事情發生呢?
  • 世界上最硬的十種木材,你都知道幾種?
    這十種世界上最硬的木材,是用簡卡硬度測試法測試出來的。什麼是簡卡硬度測試:它是用將一個直徑11.28mm(0.444英寸)鋼珠壓入木材1/2所需的力來表示的,一般在木材的描述裡用磅或牛頓為單位。其分類在破斧木屬,是世界上最硬最重的木材之一。
  • 世界上硬度排名前十的木材,你知道幾種呢?
    此十種世界上最硬的木材,是用簡卡硬度測試法測試出來的。簡卡硬度測試:它是用將一個直徑11.28mm(0.444英寸)鋼珠壓入木材1/2所需的力來表示的,一般在木材的描述裡用磅或牛頓為單位。
  • 世界上最硬的10種木材排名
    這種木材堪稱世界上最硬的木材,沒有之一,想要將釘子定金這種木材中,簡直是自討苦吃,目前主要運用在鐵軌或者大型的建築之中,被人為稱為「斧頭的終結者」。第二硬:愈創木。作為世界上最硬的木材之一,不僅質地堅硬關鍵是藥用價值也高,特別是在治療風溼以及扁桃體方面有一定的功效,不過由於產量的原因,現在已經屬於瀕危物種的行列了。第三硬:小相思樹。
  • 世界「最硬」冰棍,能把門牙磕斷,網友:難道還得用切割機吃?
    世界「最硬」冰棍,能把門牙磕斷,網友:難道還得用切割機吃?說起冰棍,很多人都會覺得冰棍是在夏天非常受歡迎的一種食物,因為這個冰棍吃起來也是冰冰涼涼的,而且是非常解渴的,雖然說這個冰棍會比我們平時吃的冰淇淋會硬一點,但是這個硬度也是我們都能夠接受的,可是你知道嗎?
  • 地球上最值錢的大坑,裡面的鑽石價值超千億元
    在俄羅斯有著這樣一個大坑,深度到達525米,寬1200米,是世界上第二大人為挖產生的巨坑,從衛星上看就像是地球結了一個傷疤,這就是價值高達1100億元的米爾內鑽石礦,是目前最昂貴的鑽石礦。據科學家推斷,這個巨大的礦蘊含了10億克拉鑽石,而這些鑽石的形成竟是3500萬年前的一次行星的撞擊,據了解米爾礦在巔峰的時候,每一年都能產出200萬克拉鑽石原石,估價超2000萬克拉原石,佔世界鑽石原石產量的23%,這個數字非常的誇張。
  • 木星和土星上有鑽石雨。為什麼不從那裡運鑽石回來?
    根據NASA科學家對木星和土星的研究,釐米級鑽石會像雨一樣從大氣層中落出來。每年都會在土星上沉積一千噸。木星和土星上的鑽石雨始於高層大氣。閃電將甲烷轉化為菸灰(碳)。隨著菸灰的下降,壓力增加,並變成石墨。