Menschen haben in der Natur viele verschiedene Ressourcen gefunden, die dann zur Herstellung von Unterkünften, Werkzeugen, Fahrzeugen, Raketen oder verwendet wurden. Schmuck . Die Produkte, die Sie kaufen, insbesondere wenn sie in die Kategorie "technisch" fallen, werden häufig danach beurteilt, wie gut sie gebaut sind, wie robust sie sind und wie sich die langfristige Verwendung auf die körperliche Unversehrtheit der Artikel auswirkt. Wenn Sie etwas möchtenbelastbar, du brauchst ein hartes Material, und hier ist, was sich die Menschen bisher ausgedacht haben.
Was sind harte Materialien?
Lassen Sie uns zunächst kurz erklären, worüber wir sprechen, wenn wir über die Härte eines bestimmten Materials sprechen.
Einfach ausgedrückt, beziehen wir uns auf die Festigkeit eines bestimmten Materials, um verschiedenen externen Kraftgraden standzuhalten, die das Material belasten. Superharte Materialien werden auf einer Skala gemessen, die als Vickers-Härtetest bekannt ist. Die Einheit, die dies ausdrückt. Welchen Druck kann ein Gegenstand ausüben, bevor er zerbricht? wird als Gigapascal GPa bezeichnet. Das stärkste natürlich vorkommende Material, das wir kennen, sind beispielsweise Diamanten, die zwischen 70 und 150 GPa liegen. Alles, was über 40 GPa liegt, wird als superhartes Material angesehen.
1. Graphen
Der erste Eintrag in unserer Liste ist ein Material, das in der Luft- und Raumfahrtindustrie und Automobilproduktion. Wenn Sicherheit an erster Stelle steht und das Abfeuern von Raketen in den Weltraum als gefährliche Aktivität erscheint, ist die Verwendung von Graphen ein Muss. Es ist 200-mal stärker als Stahl. Graphen besteht aus nur einer Schicht von Kohlenstoffatomenin einer dreieckigen Gitterform positioniert.
2. Kohlefaser
Der Name dieses Materials steht nicht nur ganz oben auf der Liste der coolen Namen, sondern auch auf der Härteskala. Kohlefasermerkmale, die es zu einer großartigen Wahl machen für Bau militärischer Ausrüstung , Raketen und Sportautoteile weisen eine hohe Steifigkeit und ein sehr geringes Gewicht auf. Kohlefaser verträgt auch sehr hohe Temperaturen und ist gegenüber einer Reihe verschiedener abrasiver Chemikalien sehr widerstandsfähig. Kohlefaser besteht im Wesentlichen aus sehr eng ausgerichteten Kohlenstoffatomenzwischen 5 und 10 Mikrometer Durchmesser.
3. Kevlar
Ein weiteres hartes Material, das an die Automobilindustrie und das Militär angepasst wurde, war Kevlar. Kevlar ist fünfmal stärker als Stahl, wenn es um die Spannung geht, die es aushält. Deshalb wird es immer noch zur Herstellung kugelsicherer Westen verwendetsehr hart und ein superleichtes Material darüber hinaus.
4. Diamanten
Sie haben wahrscheinlich erwartet, dass Diamanten ganz oben auf dieser Liste stehen, aber künstliche Materialien sind viel stärker als das härteste Mineral, das wir auf der Erde finden können. Diamanten werden trotz der Seltenheit und des sehr hohen Preises immer noch in vielen Branchen verwendetEinige spezielle Arten von blauen Diamanten eignen sich besonders gut als Isolatoren und elektrische Halbleiter.
5. Glasfaser
Dieses synthetische Material wurde erstmals in den 1930er Jahren hergestellt und ist Kohlefasern sehr ähnlich. Es ist jedoch viel billiger herzustellen als Kohlefasern, weshalb es häufig als Methode zur Wärmedämmung eines Gebäudes verwendet wurde.