Huono otsikko, mutta en keksiny parempaa. Voitaisiinko teoriassa(kustannukset pois lukien) jotain hiilen allotrooppisesta muotoa käyttää esim.laivan,rakennuksen tai lentokoneen rakentamiseen?
Timantti on luonnossa esiintyvä kova aine ja grafeeni tätä vielä kovempi. Hiilen sulamispiste on myös korkea. Voitaisiinko hiilestä siis tehdä paljon lujempia ja kestävempiä rakennelmia kuin teräksestä tai titaanista?
Olisiko hiilestä esim.panssarivaunun panssaroinnissa enemmän hyötyä. Vai onko se niin että sana "kova" ei liity mitenkään aineen kestävyyteen vaan se on loppujen lopuksi todella haurasta iskun saadessaan ja se syttyisiki myös herkemmin palamaan.
Minulla ei ole minkäänlaista käsitystä homman fysikaalisesta luonteesta, mutta kysympä tätä täältä kun se tuntu sopivan aiheeseen. Maallikkolla vaan tulee kaikenlaista mieleen kun kuulee sanan kova ja että "timantit on ikuisia". Tässä kysymyksessä haen pääasiassa vaan tuota kestävyys/lujuus asiaa.
Timantti on luonnossa esiintyvä kova aine ja grafeeni tätä vielä kovempi. Hiilen sulamispiste on myös korkea. Voitaisiinko hiilestä siis tehdä paljon lujempia ja kestävempiä rakennelmia kuin teräksestä tai titaanista?
Olisiko hiilestä esim.panssarivaunun panssaroinnissa enemmän hyötyä. Vai onko se niin että sana "kova" ei liity mitenkään aineen kestävyyteen vaan se on loppujen lopuksi todella haurasta iskun saadessaan ja se syttyisiki myös herkemmin palamaan.
Minulla ei ole minkäänlaista käsitystä homman fysikaalisesta luonteesta, mutta kysympä tätä täältä kun se tuntu sopivan aiheeseen. Maallikkolla vaan tulee kaikenlaista mieleen kun kuulee sanan kova ja että "timantit on ikuisia". Tässä kysymyksessä haen pääasiassa vaan tuota kestävyys/lujuus asiaa.
Vastaukset 10
Vanhimmat
lukemani perusteella timantti on kyllä kovaa mutta haurasta. Kovuus ilmeisesti liittyy puristumattomuuteen ja siihen että siitä on vaikea saada atomeja irrotettua eli se kuluu hitaasti. Tästä syystä sitä käytetään esim poranterissä ja leikkureissa. Mutta haurauspuoli tulee esiin esim kovien iskujen yhteydessä. Timantin voi lyödä rikki vasaralla! Johtunee kristallirakenteesta.
kova!=luja
Liian kova halkeaa helposti.
Et oo sitten koskaan hiilikuidusta kuullut ?
Joo jotain tuommoista ajattelinki että kovaa on mutta ei silti lujaa kuten teräs. Hiilikuidusta ei varmaan paljon teräksen kilpailijaksi ole lujuudessa.
Hiilikuidun lujuus reilut 5000 MPa, mistä meinasit löytää terästä mikä pääsee lähellekään tuota ?
Hyvä nyrkkissäntö on että hiilikuitu on painoonsa nähden vähintään kymmenkertaista lujuudeltaan teräkseen verrattuna.
Kulutuskestävyydessä sopivasti seostettu teräs on hiilikuituun verrattuna ylivoimaista.
Kovuus= ei kulu
Ei taida hiilikuidun taivutuskestävyys olla hääppöinen, kun noita suksisauvoja napsahtelee niin helposti poikki.
Suksisauvan taivutuskestävyyteen vaikuttaa :
1) sauvan halkaisija (ja muoto, ellei ympyrä)
2) sauvan seinämävahvuus
3) kuitujen suuntaus
4) kuitujen osuus komposiitista (eli hartsin ja kuitujen määrän suhde toisiinsa )
5) erisuuntaisten kuitujen keskinäinen järjestys seinämän paksuuden suunnassa
6) kaasukuplat hatsissa, ym valmistuksen epäideaalisuudet (kinks lopputuotteessa tai jo valmistuksen aikana)
7) käytetyn hartsin materiaaliominaisuudet
8) kuitujen materiaaliominaisuudet (3...6 GPa riippuen hiilikuidun tyypistä)
Noista 8) on erittäin kovaa luokkaa verrattuna mihin muuhun materiaaliin tahansa.
1...7 vaikuttaa kuitenkin huomattavasti sen sauvan taivutuslujuuteen riippumatta kuidun ominaisuuksista.
Hiilen muotoja käyttäen silloista, rakennuksista, laivoista, autoista, junista, lentokoneista ja avaruusaluksista saisi järkyttävän vahvoja, tietenkin sillä varauksella että niiden tuotantokustannukset pudotettaisiin teräksen ym. materiaalien tasolla. Mahdollista olisi tehdä myös läpinäkyviä runkorakenteita taloihin, siltoihin, lentokoneisiin sekä avaruusaluksiin, jotka hakkaisivat vahvuudellaan ja kestävyydellään moninkertaisesti nykyisin käytetyt runkomateriaalit. Ehkä saamme tuotantokustannukset niin alas, että kevyet hiilen muodot luovat perustan rakentamiselle niin rakennuksissa, siltarakenteissa että kulkuneuvoissa.
>
Kyllä voitaisiin. Esim. hiilinanoputkista ajatellaan, että jos niiden valmistus helpottuisi, sitä voitaisiin käyttää hyvin monissa lujuutta vaativissa kohteissa. Materiaalihan on hyvin hyvin kevyttä mutta erittäin lujaa. Näin siis myös itse rakenteen massa ei tarvitse itse itsestään tukea niin paljon (ajatellaan vaikka teräs-betonikerrostaloja, joiden rakenteet pitää olla varsin lujia jo sen vuoksi, että ne pystyvät kannattelemaan yläpuolellaan olevan suuren betonimäärän).
Hiilinanoputkethan on ikään kuin grafeenia pyöritettynä rulliksi.
>
Voitaisiin.
>
Vai sittenkin lujempi ? Ilmeisesti timantti on edelleen kovin aine, mutta sitten kun katsotaan puristuslujuuksia, taivutuslujuuksia, venytyksiä, alkaakin esim. tällaiset kuiturakenteet olla verrattomia.
>
Olisi varmasti. Nanoputket keventäisi tankkia (tekee siis siitä nopeamman ja ketterämmän) ja tämän lisäksi tuollainen nanokuitu varmasti absorboisi ammusten energian hyvin juuri elastisuutensa ja lujuutensa vuoksi. Tietysti panssarivaunussa pitää olla massaa, ettei sitä nyt millään pikkupaukulla lennätetä naapurikuntaan.