地球上最硬的物质

~ 1. 钻石
在莫氏硬度计中，钻石的硬度为10，是刻度从1到10中最硬的。
2. 达尔文吠蛛丝
达尔文吠蛛的蛛网通常被认为是世界上最坚硬的生物物质，它比钢铁更结实，比凯夫拉纤维更坚韧。同样值得注意的是它的重量，一根足以环绕地球直径的线只重半公斤。
3. 飞行石墨Aerographite
这种合成泡沫是世界上最轻的结构材料之一，它比聚苯乙烯泡沫塑料轻75倍，但结实多了！这种材料可以压缩到原来尺寸的30倍而不会对结构造成任何损伤。
4. 钯微合金玻璃
由加利福尼亚的科学家开发的这种物质几乎是韧性和强度的完美结合。其原因是其化学结构抵消了玻璃的脆性，但仍然保持了其强度。
5. 碳化硅
这是战斗坦克使用的基本材料。实际上，它几乎被用在任何能使子弹偏转或折射的物体上。它的莫氏硬度等级为9，热膨胀系数也很低。
6. 立方氮化硼
立方氮化硼的强度和钻石差不多，它有一个主要的优点：在高温下不溶于镍和铁。由于这个原因，它可以用来加工这些元素（金刚石与铁和镍在高温下形成氮化物）。
7. 大力马线 Dyneema
它被认为是世界上最坚固的纤维。也许最神奇的是，尽管它比水轻，但它能挡住子弹！
8. 钛合金
钛合金非常柔韧，具有很高的抗拉强度，但没有钢合金那么硬。
9. 纳米纤维素
由木浆制成，这种神奇的新材料比握蔽钢还结实，也很便宜。事实上，纳米纤维素被认为是玻璃纤维和碳纤维的廉价替氏陆代品。
10. 帽贝齿
我们提到达尔文吠蛛的蛛网是地球上最强的生物材料之一。然而，事实证明，帽状齿甚至比蜘蛛网还要坚固。帽贝(水生蜗牛)的牙齿非常坚硬。它们必须如此，因为它们是用来清除岩石表面的藻类的。科学家们相信，在未来，我们可以复制帽贝齿牙齿的纤维结构，并将其用于汽车、船只，甚至飞机上。
11. 马氏体时效钢
这种物质结合了极高的强度和韧性而不失去延展性。它在航空航天和工具技术中有许多用途。
12. 锇
锇是一种密度极高的元素，用于要求高耐久性和硬度的物品(电触点、钢笔等)。
13. 巴基纸
这种纳米技术是由比人类头发细5万倍的碳管制成的。这就解释了为什么它比钢轻10倍，却强500倍。
14. 微晶格金属
微晶格金属是世界上最轻的金属，也是地球上最轻的结构材料之一。有人说它比泡沫塑料轻100倍！作为一种多孔的合成材料，它在许多工程领域有着广泛的应用。波音公司曾提到将其用于飞机制造，主要用于地板、座椅框架和墙壁。
15. 碳纳米管
碳纳米管(CNTs)是一种简单的“无缝圆柱形中空纤维”，由单片纯石墨构成。其结果是一种非常轻的材料。在纳米尺度上，碳纳米管的强度是钢的200倍。
16. 石墨烯气凝胶
想象一下石墨烯的韧性与难以想象的轻盈结合在一起。它比空气轻7倍，这种不可思议的材料经过90%以上的压缩后可以完全恢复，可以吸收900倍于自身重量的油。人们希望这种材料可以用来清理石油泄漏。
17. 目前麻省理工学院正在研发一种尚未命名的物质
麻省理工学院的科学家们相信他们已经找到了在三维空间中最大化石墨烯二维强度的秘密。它们尚未命名的物质的密度大约是钢的5%，但强度却是钢的10倍。
18. 碳炔
尽管只是单链原子，碳炔的拉伸强度是石墨烯的两倍，硬度是钻石的三倍。
19. 纤锌矿型氮化硼
这种天然物质是在火山爆发的强度下产生的，比钻石坚硬18%。它是最近发现硬度超过钻石的仅有的两种天然物质之一。问题是这种物质并不多，而且很难进行实际测试。
20. 蓝丝戴尔石
这种物质也是由碳原子构成的，只是排列方式不同而已。它和纤锌矿中的氮化硼是两种比钻石坚硬的天然物质之一。然而，与前一种物质一样，它的供应相对不足。它有时是由含有石墨的陨石撞击地球而形成的。
21. 材料作为航空业发展的基石，在航空百年的发展历程中充当了重要角色。时至今日，随着人类对于飞行速度、舒适度要求的日益提高以及运营商对于飞机效率要求的日益苛刻，制造商不断尝试使用新材料和新工艺来提高飞机性能，以更好地满足各方的要求。
22. 从竹纤维到蜘蛛丝
尽管与传统金属材料相比，复合材料具有明显的优势，但在“绿色航空”的大背景下，这种材料却有其天生的弱点——在生产过程中，复合材料在经过固化后很难再次分解和回收利用。因此，碳纤维复合材料的废料往往只能通过填埋的方式进行处理，对环境造成了一定的影响。
23. 为了解决这一问题，法国多家企业正在联合进行一项名为“BAMCO”的项目，该项目旨在研发一种由竹纤维制成的新型生物基复合材料。这种更加环保的复合材料未来可用于替代玻璃、酚醛类树脂基复合材料，应用在飞机的机舱内部盖板、机身包覆盖板和机载厨房等部位。
24. 多项试验数据表明，竹纤维比传统的玻璃纤维质量更轻，却拥有旗鼓相当的应力水平，这使得它可以成为“客舱内部具有简单几何形状的非承力或次承力结构”等部位的理想替代品。为了降低生产和使用成本，在BAMCO项目中，研制团队将这种基于生物材料的复合材料与传统制造工艺相结合，这将对材料的批量化生产起到关键作用。目前，已有一些欧洲的客舱和部件制造商对这种新材料表现出浓厚的兴趣。根据公开资料，欧洲丽萨航空将成为全球首家使用由新型生物基复合材料生产的驾驶舱部件的客户。
25. 与此同时，空客正在与德国AMSilk公司合作，共同研发一种利用合成蛛丝纤维制成的新型复合材料，并计划于今年发布由这种新材料制成的产品。
26. 这种由合成蛛丝纤维制成的新型复合材料被称为“生物钢”，是由慕尼黑工业大学的一项科研成果衍生出的新材料。简单来说，这种新材料是一种由蛛丝蛋白制成的生物高分子材料。科研人员利用植入了蜘蛛基因的细菌发酵来获得这种蛋白质，并将其应用到商业领域。
27. 目前，阿迪达斯的部分运动鞋中已经应用了这种材料，它具有更轻的质量和更好的避震性。受此启发，空客正在与AMSilk公司一起加速推进这种新材料的研发工作。如果进展顺利，空客将成为全球首家使用这种“生物钢”的航空企业。
28. 波音在新材料的研发上也不甘落后。目前，波音正与HRL实验室、加州大学尔湾分校共同研发一种比泡沫塑料还要轻100倍的超轻金属材料。
29. 这种名为“微晶格”（micorlattice）的材料，99.99%是中空结构，也就是99.99%是空气，其余0.01%是相互连接的3D多孔聚合物中空管，中空管的厚度只有头发丝直径的千分之一。
30. 据波音公司介绍，如果将一只鸡蛋包在这种材料里，从25楼扔下地面，鸡蛋也不会有任何损伤，中空多孔结构使其具备了超高吸能特性，即便本体被压缩50%之后也能轻易还原。
31. 此外，这种新材料比泡沫塑料要轻100倍，和骨骼的构造差不多。在波音公开的一段视频中，研究人员可以轻易地将微晶格金属吹起来，它就像羽毛一样轻轻地飘到空中，然后缓慢落地，很难想象这是一种金属材料。波音表示，这种材料如果能够应用于飞机制造，将大大降低飞机的重量，实现更高的燃油效率。
32. 除了新材料研发之外，NASA的研究团队还“异想天开”地试图利用复合材料自身的结构和分子的排列组合来提高机翼效率。
33. 空气动力学研究表明，机翼的形状对飞行效率有巨大的影响。从理论上来说，机翼设计的好坏取决于多种因素，如飞机的重量、飞行速度、飞行姿态等。从这个角度来说，刚性机翼并不是效率最高的机翼。为此，NASA的自适应数字复合航空结构技术团队利用碳纤维复合材料，设计了在飞行过程中可以改变形状的机翼，以求降低飞行阻力。
34. 在NASA的这项研究中，机翼由碳纤维复合材料构件单元组合而成。这些构件单元被组装成晶格结构或以重复结构排列，构件的排列方式决定了机翼的弯曲方式。借助制动器和

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临夏县15999162517： 世界上什么物质最坚硬? - ？
敏满耳聋： 金刚石是自然界中最坚硬的物质,他硬的原因是因为他原子晶体,以共价键相连,所以在物理上以金刚石的硬度为10,然后定义其他物质的硬度.目前来说,人工合成的最硬的物质应该是碳化硅,硬度貌似为9.5,也很硬,但是大自然的神奇终究还是不亚于人类文明,金刚石不但美观,而且凝聚了自然的神力,更是坚不可摧啊.(ps:金刚石会被点燃,如果你有一颗钻石,千万注意不碰火哦.硬不是指摔不碎,而是用力捏不会陷下去,比如你用指甲在同桌脸上划一下,他破相了,然后他用脸来蹭你的指甲,你的指甲没事,那我们就说,你的指甲比你同桌的脸硬)

临夏县15999162517： 世界上最硬的物质? - ？
敏满耳聋：[答案] 课本上是金刚石. 看这个报道: 美国哥伦比亚大学两名华裔科学家最近研究发现,铅笔石墨中一种叫做石墨烯的二维碳原子... 这一惊人的科学发现是由美国哥伦比亚大学的两名华裔科学家李成古和魏小丁(音译)一起研究得出的. 这种物质不仅可以用...

临夏县15999162517： 世上最硬的东西是什么? - ？
敏满耳聋： 是金刚石,金刚石是碳在高温高压条件下的结晶体,是自然界最硬的矿物.其名称来源于希腊文“Adamas”,意为坚硬无敌. 硬度是物体对外力侵入所表现的抵抗能力,也可以理解为在固体表面产生局部形变所需要的能量.根据作用方式不同...

临夏县15999162517： 世界上什么东西最硬啊? - ？
敏满耳聋： 世界上最硬的物质是金刚石.人们在割玻璃时,只要用一把镶有金刚石的小刀在玻璃上轻轻一划,坚硬的玻璃就会立刻「一分为二」;地质勘探用的钻探机、钻头上镶上了金刚石,能大大加快向下钻进的速度. 金刚石和煤、石墨一样,它的化学组成都是普普通通的碳.奇怪的是,金刚石的硬度却大大超过它的「同胞兄弟」,这是因为它们的分子结构不一样.在石墨分子中,碳原子相互的结合力很小,很容易滑动、散开;而金刚石分子中,它的碳原子是整齐地排列成立体结构,原子与原子之间牢固地连结起来,所以特别坚硬.世界上天然金刚石的产量很小,因此很珍贵.近年来,人们已用石墨制成了人造金刚石,可与真正的金刚石媲美

临夏县15999162517： 现今世界上最硬的物质到底是什么?石墨烯?金刚石?钻石?如题...最好有科学依据.... - ？
敏满耳聋：[答案] 更正一点,钻石就是打磨过的金刚石,二者化学意义上是一样的,硬度也是一样的金刚石是目前已知天然最硬的物质,莫氏硬度也将它规定为最高的10现在石墨烯由于尺寸太小,不能算是硬度很厉害,它体现的是超强的强度,强度通俗...

临夏县15999162517： 世界上硬度最高的东西是什么? - ？
敏满耳聋：[答案] 铱,这种属于铂家族的金属不仅极端坚固,而且还抗腐蚀.即便能溶解黄金和铂的王水(盐酸和硝酸的混合物)也对它无可奈何.它也是密度非常大的物质,一个边长为10厘米的铱立方体质量为22.4公斤,只有相同体积的锇比它更重一些,为22.5公斤. ...

临夏县15999162517： 什么物质是地球上最硬的 - ？
敏满耳聋： 是金刚石. 金刚石就是我们常说的钻石,它是一种由纯碳元素组成的物质,是碳元素的同素异形体. 金刚石的摩氏硬度10,新摩氏硬度15,显微硬度10000kg/mm^2,显微硬度比石英高1000倍,比刚玉高150倍.是自然界中天然存在的最坚硬的物质.

临夏县15999162517： 世界上最硬的物质是什么? - ？
敏满耳聋： 金刚石俗称＂金刚钻＂.金刚石就是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素组成的矿物,是自然界由单质元素组成的粒子物质,是碳同素异形体(金刚石,石墨烯,富勒烯,碳纳米管,蓝丝黛尔石等).金刚石是目前在地球上发现的众多天...

临夏县15999162517： 世界上最坚硬的东西是什么? - ？
敏满耳聋： 铱,这种属于铂家族的金属不仅极端坚固,而且还抗腐蚀.即便能溶解黄金和铂的王水(盐酸和硝酸的混合物)也对它无可奈何.它也是密度非常大的物质,一个边长为10厘米的铱立方体质量为22.4公斤,只有相同体积的锇比它更重一些,为22...

临夏县15999162517： 地球上最硬的宏观物质是什么? - ？
敏满耳聋：[答案] 地球上最坚硬的自然物质是金刚石,其名称来源于希腊文“Adamas”,意为坚硬无敌.但是人造的的物质有比金刚石要硬的.例如:C3N4,CO2(这是原子晶体的二氧化碳,在很低温的情况下可以制得),还有一种就是BN.美国哥伦比亚大学...