子弹打不碎的玻璃,我能掰碎?

子弹打不碎的玻璃,我能掰碎?
文章来历: 中科院物理所 你是否会信任有一个特别不易破碎的物体,而与此一起,它又十分的软弱,以至于特别简略破碎呢?而且,这个对立的东西仅仅是一块玻璃,一块被称为“鲁珀特之泪”(又被称为荷兰泪)的玻璃。易碎的玻璃灯泡 小编反正是不信任的,什么东西能够既简略碎,又不简略碎呢?更何况,它还仅仅一块易碎的玻璃。 什么是玻璃?What is glass? 咱们知道,固体物质一般能够分为晶体和非晶体。晶体是指在微观结构上粒子作周期性摆放的固体,换句话说便是一个最小周期在一个方向上屡次重复出现。而包含像雪花、钻石和食盐这种是大的单晶,而大部分金属、陶瓷等都是多晶(多晶是由两个以上单晶组成的结晶物质)。美丽的钻石是单晶 非晶体主要特征便是没有晶体的长程有序性特征,内部粒子间的结合是无规则的。而玻璃是最常见的一种非晶体。广义上讲,”玻璃“包含了在原子尺度上具有非晶态结构而且在加热向液态改变时表现出的玻璃态转化进程。 玻璃因为品种的不同其化学成分差异很大,不过一般能够分为二氧化硅玻璃和特别玻璃。其间大部分归于前一类。这种玻璃主要由沙子(主要成分二氧化硅)、石灰石(主要成分碳酸钙)和碳酸钠制成。尽管熔融的二氧化硅自身便是一种极好的玻璃,可是二氧化硅的熔点是1700多摄氏度,到达如此高的熔点所需求的能量十分大,也就会使玻璃价格十分贵重(比方一些熔石英的光学镜片,价格比一般玻璃贵的多)。玻璃瓶出产流水线 所以在制造一般玻璃时参加碳酸钠作为助熔剂是为了下降二氧化硅的熔点,经过向二氧化硅中参加约25%的氧化钠,能够将二氧化硅的熔点从1700多摄氏度下降到850摄氏度,可是这种玻璃又很简略溶于水(这种溶液叫水玻璃)。所以要参加氧化钙使玻璃不易溶。[3]这或许是一种玻璃球的制造进程 给玻璃上色的试剂一般都是金属的氧化物。相同的氧化物在不同的玻璃混合物中会发生不同的色彩,而且相同金属的不同氧化物也能够发生不同的色彩。比方钴的蓝紫色,铬的绿色或黄色,氧化亚铁依据与之混合的玻璃发生橄榄绿色或淡蓝色。在玻璃杯中参加细碎的木炭会发生黄色。碲好像出现淡粉色。铜会发生孔雀蓝,假如添加氧化铜的份额,则会变成绿色。 鲁珀特之泪有什么独特之处?鲁珀特之泪的本尊 那么,这个蝌蚪状的玻璃有什么独特之处呢?(感觉就像一个挂件?)软弱的尾部 头部十分巩固,尾部十分软弱。在堵截它的尾部时,因为内部张力无法坚持而导致爆炸性破碎,鲁珀特之泪在当尾巴被堵截时,会爆炸性的分解成粉末。而其第二个特性是头部具有反常的强度,假如单单给其头部施压,能够接受15000牛顿的力。这其实是因为头部外外表邻近存在巨大的剩余应力导致的,这种应力散布能够经过运用玻璃应力诱发的双折射的特性来丈量。乃至子弹打中它都不会碎。被子弹击中头的鲁珀特之泪 后来,研讨人员将荷兰泪悬浮在通明液体中,然后用赤色的LED灯照亮该液滴。研讨人员运用偏光镜丈量了光线穿过玻璃时的光学推迟,然后运用这些数据来解析整个鲁珀特之泪中的应力散布。结果表明,液滴的头部具有比曾经以为的高得多的外表紧缩应力,最高可达700兆帕,这是大气压的近7,000倍。该外表紧缩层也很薄,约为液滴头部直径的10%。来历:H。 Aben; Appl。 Phys。 Lett。 109, 231903 (2016) 可是其原理其实很简略。当熔融的玻璃碰到水,外层会很快冷却,而内层仍坚持熔融状况。热胀大的效果使液体在变热时胀大,在冷却时缩短。这意味着内部的熔融玻璃正试图在冷的外层向内缩短的一起胀大。当整个进程结束时,这些持平的推拉力会在一条长链中累积,该长链从液滴的头部延伸到尾部。水滴冷却后,便会锁定在这种高张力状况下 [4]。有人会把它比作一个拱门:它的巩固程度令人难以置信,可是假如它的任何一部分损坏了,整个鲁珀特之泪就会破碎。不过这需求在高速相机上才干看到。堵截尾部都破碎 尽管它具有看似这两个不行能在一个物体上出现的特性,可是鲁珀特之泪的制造办法却出奇的简略。便是将熔融玻璃滴入冷水中发生的玻璃珠,该玻璃珠会出现蝌蚪状,尾巴细长的形状。制造鲁珀特之泪 来历:Youtube 为什么会用“鲁珀特”来命名呢?据传是查理一世国王的侄子鲁珀特王子是1660年率先将这种独特的玻璃制品带到英格兰的。这个小东西还被带到了朝廷上,用来戏弄人,所以被称为鲁珀特之泪。不过据牢靠的报导,这些玻璃最早能够追溯到1625年,那时就已经在德国北部的梅克伦堡制造的。不过,也据称它们是在荷兰创造的,所以也叫荷兰泪。 这玩意有啥用? 其实,荷兰泪的制造进程中运用了淬火的办法。而淬火法出产钢化玻璃或许受到了鲁珀特之泪制造进程的启示。 其实,这种鲁珀特之泪自然界也有,至少从19世纪开端,人们就知道必定条件下在火山熔岩中会发生相似于荷兰泪的岩石。而在冰岛大学等地的研讨人员在实验室研讨了荷兰泪的爆炸性碎裂发生的玻璃颗粒,以更好地了解活火山中贮存的热应力驱动的岩浆碎裂和火山灰灰分的构成进程。熔岩构成的相似结构 没想到一块玻璃也能够既易碎又巩固的对立统一体,你还知道有什么这样的东西嘛?能够在留言区和我们共享一下~