世界上最坚硬的物质

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2023-01-20 · 专注于教育方面的分享
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世界上最坚硬的物质是碳块。

碳炔是近些年新发明的人造材料,是地球上已知最硬的材料。它由碳原子聚集形成链,再连接在一起所形成的材料,硬度是石墨烯的2倍。不过,这种材料的化学结构不稳定,目前还只能在实验室中小批量制作,能否拥有实用性,还很难说。

对于一个物体,不管它由哪些元素构成,当它被不断地压缩再压缩,密度就会大得惊人。物体之所以能够被压缩,就是因为看似密实的物体内部实际上存在很多空隙。

在超强的压力作用下,不仅物质的分子结构能被破坏掉,连原子结构也会被破坏,最终核外电子被挤压进原子核内部,与原子核内的质子结合形成中子。当物质处于这种状态时,就被称作中子态。

中子星作为宇宙中已知密度第二大的天体,每立方厘米的质量高达10亿吨,仅次于黑洞。有的人可能对此不理解,这么说吧,原子核也是这个密度大小。中子星就像一个巨大的由中子构成的原子核。

当物质处于超高密度状态时,构成该物质的粒子之间的间隙变得非常小,很难再被压缩,好似理想状态下的刚体,极不容易发生形变,所以硬度也会变得非常高。那么中子星内部就拥有宇宙中硬度最高的物质。

自然界中最硬的物质:

自然界中最硬的物质则是碳的同素异形体,也就是钻石,或者叫金刚石,它比上面的说到的物体都要硬。它是地球上天然存在的最硬的物质。

钻石拥有非常稳定的晶体构造,所以非常坚硬。同素异形体均由同一种化学元素组成,只是分子或者原子的排列方式不同。除了钻石,碳的同素异形体还有石墨、石墨烯等。

正是因为它的硬度比自然界中大多数物质的硬度都要高,所以可以被用来制作成切割工具,可以轻松划开玻璃这类硬度很高的物体。

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