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情微說|宇宙中“最硬”的物質(zhì)！比鋼硬100億倍，來自中子星的“硬菜”


情微說|宇宙中“最硬”的物質(zhì)！比鋼硬100億倍，來自中子星的“硬菜”
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前言
“堅如磐石、無堅不摧、固若金湯、牢不可破……“如果說到這些詞語 ， 你首先會想到什么？相信大多數(shù)人都會想到身邊的堅硬物體 ， 比如巖石、鋼鐵、合金、鉆石等等 。
確實 ， 這些物體都非常的結(jié)實堅硬 。 從建筑在文明中發(fā)展的那一刻 ， 地球上的物質(zhì)就在不斷地被人們發(fā)現(xiàn) ， 最初石器時代的石頭樹木 ， 對原始人來說堅硬鋒利 ， 制成武器可用來捕獵；到中世紀金屬的大量利用和冶煉技術(shù)的提升 ， 越來越多的金屬也進入到了人們的日常生活之中 。 到了今天 ， 先進的科學技術(shù)已經(jīng)能夠人工進行材料合成 ， 各種高硬度的合金 ， 堅硬無比的金剛石在生活中已經(jīng)非常常見 。
物質(zhì)的質(zhì)量與密度
要評判一個物體的堅硬程度 ， 那肯定需要從質(zhì)量、密度上去側(cè)面開始 。 一般而言 ， 無論哪種物質(zhì) ， 不管它的狀態(tài)如何 ， 隨著溫度、壓力改變 ， 相應(yīng)的體積和密度也會發(fā)生改變 ， 對于不同物質(zhì)其考慮的條件也會有些改變 。
對整個宇宙來說 ， 強大的壓力會使天體中物質(zhì)密度與平常密度相差懸殊 。 在現(xiàn)代物理學中 ， 質(zhì)量表明了物質(zhì)之間的不同屬性 ， 主要在“慣性質(zhì)量“和”引力質(zhì)量“上表現(xiàn)出來 ， 物體的質(zhì)量同時也受到引力場的影響 。
大體來說物體的質(zhì)量可以在密度與硬度上一定呈現(xiàn)出來 ， 但實際上兩者間并沒有絕對聯(lián)系 ， 不同物質(zhì)也有不同的計算標準 ， 而且所屬概念也不同 ， 但質(zhì)量可以靠密度客觀的體現(xiàn)出來；而硬度又從材料的局部抗硬物壓入能力側(cè)面體現(xiàn) ， 從而形成我們?nèi)粘ξ矬w堅硬程度的判定 。
地球之硬
在地球上 ， 已經(jīng)有不少被發(fā)現(xiàn)或者合成的物質(zhì)具有相當?shù)挠捕?， 例如剛玉、六方金剛石、氮化碳、合金鋼、鉻等等 。 最讓人熟知的可能就是金剛石 ， 也就是我們平時所說的鉆石 。
金剛石的組成單一 ， 只有碳元素 ， 穩(wěn)定的晶體構(gòu)造使得金剛石擁有強大的硬度 ， 而最堅硬的六方金剛石比普通金剛石還要硬一半以上 。 作為重要的工業(yè)材料 ， 金剛石制作的刀具可以輕松地劃開玻璃這類硬度很高的物體 ， 而金剛石的外觀構(gòu)造也在珠寶市場上擁有一席地位 。
除了礦物 ， 還有金屬 ， 工業(yè)生產(chǎn)的鋼鐵合金就是非常好的代表 。 硬質(zhì)合金里就有鎢鋼這樣堅硬無比的金屬 ， 通過添加金屬碳化物燒結(jié)的復合鋼材擁有非常高的硬度和強度 。 鎢鋼硬度高、耐熱、耐腐蝕 ， 即使在1000攝氏度的情況下依舊有很高的強度 ， 強大的物理特性使得鎢鋼可以輕松切開其他普通金屬 ， 一般用來作為金屬切割器材的刀片或者加工材料使用 。

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