田纳西大学先进材料联合研究所所长乔治·法尔说,每个人都知道地球上最硬的物质是钻石。但说到地球上最软的物质,“却没有一个统一的定义”,他说。 冶金学家和矿物学家可能会将“柔软度”解释为材料在压力下变形并保持变形状态的趋势。但当你开始研究弹性材料(如橡胶)时,这种解读可能会有点奇怪,因为橡胶可以变形然后恢复原状。 由于这种模糊性,研究人员采用了一系列硬度(或柔软度)测试,具体取决于他们所研究的材料类型。对于矿物,他们可能会使用经典(且极其简单)的莫氏硬度测定法,即将一种材料与另一种材料摩擦,看看哪种材料会被刮伤。根据莫氏硬度表,滑石(也称为皂石)是最软的矿物;它由一堆连接不牢的薄片组成,这些薄片在压力下往往会滑落。 对于金属,科学家试图用绝对值来测量硬度。他们将球形或金字塔形的钻头以预定的压力和规定的时间压入材料中。然后,研究人员测量留下的凹痕。法尔说,金属的硬度取决于其共价键的比例;共价键是原子共享一对电子的坚固而稳定的排列。 像金这样的柔韧金属比钼和钨等坚韧材料具有更少的此类键。而熔点低的高活性金属,如铯和铷,则处于光谱的最软端。然而,法尔警告说,任何试图找出绝对最软材料的尝试“都会受到争议”。 您是否有一个迫切的科学问题想要在我们的 FYI 部分找到答案?请发送电子邮件至 [email protected]。 |
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