現在、ダイヤモンドが硬度の標準であることは誰もが知っています。 材料の硬度を決定する場合、ダイヤモンドの硬度が基準となります。 私たちの記事では、世界で最も硬い10の材料を取り上げ、それらがダイヤモンドと比較してどれほど硬いかを見ていきます。 指標が 40 GPa を超える場合、材料は超硬とみなされます。 材料の硬度は外部要因、特に材料にかかる負荷によって変動する可能性があることを考慮する必要があります。 そこで、世界で最も硬い素材トップ10を紹介します。
10. 亜酸化ホウ素
亜酸化ホウ素は、凸状の二十面体のような形状の粒子で構成されています。 これらの粒子は、4 つの三角形の面を持つ 20 個の多面体結晶で構成されています。 亜酸化ホウ素には、 強度の増加 45GPaで。
9. 二ホウ化レニウム
二ホウ化レニウムは非常に 興味深い資料。 低荷重では超硬のように動作し、強度は 48 GPa ですが、荷重がかかると硬度は 22 GPa に低下します。 この事実は、二ホウ化レニウムを超硬材料と見なすべきかどうかについて、世界中の科学者の間で激しい議論を引き起こしています。
8. ホウ化マグネシウムアルミニウム
ホウ化マグネシウムアルミニウムは、アルミニウム、マグネシウム、ホウ素の合金です。 この材料は驚くほど低い滑り抵抗を持っています。 ホウ化マグネシウムアルミニウムで作られた部品は無潤滑で動作できるため、このユニークな特性はさまざまな機構の製造に真の恩恵をもたらす可能性があります。 残念ながら、この合金は非常に高価であるため、現在広く使用することができません。 ホウ化マグネシウムアルミニウムの硬度は５１ＧＰａである。
7. ホウ素-炭素-シリコン
ホウ素-炭素-シリコン化合物は、極端な温度に対する驚異的な耐性を備えており、 化学物質への曝露。 ホウ素-炭素-シリコンの硬度は70GPaです。
6.炭化ホウ素
炭化ホウ素は 18 世紀に発見され、すぐに多くの産業で使用され始めました。 金属や合金の加工、化学ガラス製品の製造、エネルギーやエレクトロニクスの分野で使用されます。 ボディーアーマープレートの基材として使用されます。 炭化ホウ素の硬度は 49 GPa ですが、アルゴンをイオンの形で添加することで、この硬度を 72 GPa まで高めることができます。
5. 炭素窒化ホウ素
窒化炭素ホウ素は現代化学の成果を代表する物質の 1 つで、比較的最近に合成されました。その硬度は 76 GPa です。
4. ナノ構造立方晶石
ナノ構造立方石には、キングソンジャイト、ボラゾン、またはエルバーという別名があります。 この材料はダイヤモンドに近い硬度値を持ち、加工用に産業で使用されています。 さまざまな金属そして合金。 ナノ構造立方晶石の硬度は 108 GPa です。
3.ウルツ鉱型窒化ホウ素
この物質の結晶構造は特殊なウルツ鉱型をしており、硬度においてはトップクラスの硬度を誇ります。 荷重がかかると、結晶格子内の原子間の結合が再配分され、材料の硬度がほぼ 75% 増加します。 ウルツ鉱窒化ホウ素の硬度は 114 GPa です。
2. ロンズデライト
ロンズデライトは、両方とも炭素の同素体修飾であるため、構造がダイヤモンドと非常によく似ています。 ロンズデライトは隕石のクレーターで発見され、その成分の一つは黒鉛でした。 どうやら、隕石の爆発による負荷により、黒鉛がロンズデライトに変化したようです。 ロンズデライトが発見されたとき、特別なチャンピオン硬度指標は示されていませんでしたが、不純物が含まれていなければダイヤモンドよりも硬いことが証明されました。 ロンズデライトの硬度は最大 152 GPa であることが証明されています
1.フラーライト
世界で最も硬い物質、フラーライトに注目してみましょう。 フラーライトは、個々の原子ではなく分子から構成される結晶です。 このおかげで、フラーライトは驚異的な硬度を持っており、鋼がプラスチックを傷つけるのと同じように、ダイヤモンドを簡単に傷つけることができます。 フラーライトの硬度は310GPaです。
フラーライト
現時点で世界で最も硬い材料のリストを提供します。 ご覧のとおり、その中にはダイヤモンドよりも硬い物質が十分にあり、おそらく、さらに高い硬度の物質を入手できるようにする新しい発見が私たちを待っています。
私たちの地球上でどの素材が最も強いと考えられているか知っていますか? ダイヤモンドが最強の鉱物であることは誰もが学校で知っていますが、最強からは程遠いです。
硬度は物質を特徴付ける主要な特性ではありません。 いくつかの特性は傷を防ぐ可能性があり、他の特性は弾力性を促進する可能性があります。 もっと知りたい？ ここでは、破壊するのが非常に難しい材料の評価を示します。
栄光のダイヤモンド
教科書と頭の中に閉じ込められた、強さの典型的な例。 硬度が高いということは、傷がつきにくいということです。 モーススケール (さまざまな鉱物の抵抗を測定する定性スケール) では、ダイヤモンドのスコアは 10 です (スケールは 1 から 10 まであり、10 が最も硬い物質です)。 ダイヤモンドは非常に硬いため、カットするには他のダイヤモンドを使用する必要があります。
エアバスを止めることができるウェブ
世界で最も複雑な生物学的物質としてよく引用されますが (ただし、この主張は現在発明者らによって異議が唱えられています)、ダーウィンのウェブは鋼鉄よりも強く、ケブラーよりも高い剛性を持っています。 その重さも同様に注目に値します。地球を一周するのに十分な長さの糸の重さはわずか 0.5 kg です。
エアログラファイトの通常パッケージ
この合成フォームは最も軽量なものの 1 つです。 建材世界で。 エアログラファイトはポリスチレンフォームより約 75 倍軽い (しかしはるかに強い!)。 この材料は、構造を損傷することなく、元のサイズの 30 倍まで圧縮できます。 もう 1 つの興味深い点は、エアログラファイトは自重の 40,000 倍を支えることができるということです。
衝突試験中のガラス
この物質はカリフォルニアの科学者によって開発されました。 マイクロアロイ ガラスは、剛性と強度のほぼ完璧な組み合わせを備えています。 その理由は、その化学構造がガラスの脆さを軽減しながら、パラジウムの剛性を維持しているためです。
タングステンドリル
タングステンカーバイドは非常に硬く、定性的には高い剛性を持っていますが、非常に脆く、簡単に曲がってしまいます。
結晶状の炭化ケイ素
この材料は、戦車の装甲を作成するために使用されます。 実際、弾丸から身を守ることができるほぼあらゆるものに使用されています。 モース硬度は 9 で、熱膨張も低いです。
窒化ホウ素の分子構造
ダイヤモンドとほぼ同じ強度を持つ立方晶窒化ホウ素は、 重要な利点：高温ではニッケルや鉄に溶けません。 このため、これらの元素（高温での鉄とニッケルによる窒化物のダイヤモンド形態）の処理に使用できます。
ダイニーマケーブル
世界で最も強い繊維と考えられています。 この事実に驚かれるかもしれません。ダイニマは水より軽いのに、弾丸を防ぐことができます。
合金チューブ
チタン合金は非常に柔軟性があり、引張強度が非常に高いですが、合金鋼ほどの剛性はありません。
アモルファス金属は形状が変化しやすい
リキッドメタルはカリフォルニア工科大学によって開発されました。 その名前にもかかわらず、この金属は液体ではなく、 室温高い強度と耐摩耗性を備えています。 アモルファス合金は加熱すると形状が変化することがあります。
未来の紙はダイヤモンドよりも硬いかもしれない
この最新の発明は木材パルプから作られており、鋼鉄よりも強度があります。 しかもはるかに安い。 多くの科学者は、ナノセルロースがパラジウムガラスや炭素繊維の安価な代替品であると考えています。
ソーサーシェル
ダーウィンのクモが地球上で最も強力な有機物質の糸を紡ぐことは以前に述べました。 それにもかかわらず、カサガイの歯は水かきよりもさらに強いことが判明しました。 カサガイの歯は非常に硬いです。 この驚くべき特徴の理由は、岩やサンゴの表面から藻類を採取するという目的にあります。 科学者たちは、将来的にはカサガイの歯の繊維構造をコピーして、自動車産業、船舶、さらには航空産業にも利用できると考えています。
多くのコンポーネントにマレージング鋼が含まれるロケットステージ
弾性を損なうことなく、高い強度と剛性を兼ね備えた素材です。 このタイプの鋼合金は、航空宇宙および工業製造技術で使用されます。
オスミウム結晶
オスミウムは非常に高密度です。 必要なものの製造に使用されます。 上級強度と硬度（電気接点、先端ハンドルなど）。
ケブラーヘルメットが銃弾を止めた
ケブラーはドラム缶から防弾チョッキまであらゆるものに使用されており、丈夫さの代名詞です。 ケブラーは、非常に高い引張強度を持つプラスチックの一種です。 その大きさはなんとスチールワイヤーの約8倍！ 450℃程度の温度にも耐えられます。
スペクトルパイプ
まさに高性能ポリエチレンです 耐久性のあるプラスチック。 この軽量で強力な糸は驚異的な張力に耐えることができ、鋼鉄の 10 倍の強度があります。 ケブラーと同様に、スペクトラは防弾チョッキ、ヘルメット、装甲車両にも使用されています。
柔軟なグラフェンスクリーン
原子 1 個の厚さのグラフェン (炭素の同素体) のシートは、鋼鉄の 200 倍の強度があります。 グラフェンはセロファンに似ていますが、本当にすごいです。 この教材の標準的な A1 シートを貫通するには、スクールバスが鉛筆でバランスをとらなければなりません。
強さに対する私たちの理解に革命をもたらす可能性のある新テクノロジー
このナノテクノロジーは、人間の髪の毛の 50,000 倍の細さのカーボン チューブから作られています。 これは、鋼鉄の 10 倍軽いのに 500 倍の強度がある理由を説明します。
微小格子合金は人工衛星で定期的に使用されています
世界で最も軽い金属である金属マイクロ格子は、地球上で最も軽い構造材料の 1 つでもあります。 一部の科学者は、ポリスチレンフォームよりも 100 倍軽いと主張しています。 多孔質でありながら非常に強い材料であり、多くの技術分野で使用されています。 ボーイングは航空機内、主に床、座席、壁での使用について言及している。
ナノチューブモデル
カーボン ナノチューブ (CNT) は、純粋なグラファイトの単一の巻かれた分子シートからなる「継ぎ目のない円筒形の中空繊維」と言えます。 結果はとても 軽量素材。 ナノスケールでは、カーボン ナノチューブは鋼鉄の 200 倍の強度を持っています。
素晴らしいエアブラシは説明するのが難しいです。
グラフェンエアロゲルとも呼ばれます。 グラフェンの強度と想像を絶する軽さを想像してみてください。 エアロゲルは空気の 7 倍の軽さです。 この驚くべき素材は 90% 以上の圧縮から完全に回復し、重量の最大 900 倍の油を吸収できます。 この材料が流出油の除去に使用できることが期待されています。
マサチューセッツ工科大学本館
この記事の執筆時点では、MIT の科学者は、グラフェンの 2D 強度を 3D で最大化する秘密を発見したと信じています。 まだ名前が決まっていないこの物質は、密度が鋼鉄の約 5% であるものの、強度は 10 倍である可能性があります。
カルビンの分子構造
カービンは単一の原子鎖であるにもかかわらず、グラフェンの 2 倍の引張強度とダイヤモンドの 3 倍の剛性を持っています。
窒化ホウ素発祥の地
この天然物質は通気孔で生成されます 活火山ダイヤモンドよりも18%強いです。 これは、現在ダイヤモンドよりも硬いことが判明している 2 つの天然物質のうちの 1 つです。 問題は、この内容はあまり多くなく、この記述が 100% 真実であるかどうかを確実に言うのは難しいということです。
ロンズデライトの主な供給源は隕石です
六角形ダイヤモンドとしても知られるこの物質は炭素原子で構成されていますが、単に配列が異なっているだけです。 ウルツ鉱窒化ホウ素と並んで、ダイヤモンドよりも硬い 2 つの天然物質のうちの 1 つです。 実際、ロンズデール石は 58% 硬いのです。 ただし、前の物質と同様に、比較的少量で見つかります。 時々、黒鉛隕石が地球に衝突するときに発生します。
未来はすぐそこまで来ており、21世紀末までにケブラーやダイヤモンドに代わる超高強度・超軽量素材の登場が期待されています。 一方で、現代のテクノロジーの発展には驚かされるばかりです。
壁、床、天井の建設、修理、被覆用のスラブにはどのような種類がありますか?それらの特徴、長所、短所。 たとえば、 フレームハウス次に耐久性と 外観このような家は内装に使用されるパネルに直接依存しており、 外部被覆。 さらに、仕上げ済みのパネルまたは断熱層（サンドイッチパネル）を使用することで、すでに短いプレハブフレームハウスの建設時間が大幅に短縮されます。
合板
合板これは、木材の削りくずを、削りくずの質量の 6 ～ 18% を占める結合熱活性樹脂でホットプレスすることによって作られます。 樹脂には人体に有害なホルムアルデヒドが含まれているため、環境的に安全ではありません。 この物質の含有量に基づいて、チップボードはクラス E1 と E2 に分類されます。 クラス E1 はより環境に優しく、子供用家具の製造にも使用が認められています。 全面裏打ちされたチップボードは健康に害を及ぼすことはありません。 有害な影響オープンエッジのみが提供されます。 新しい技術により、すべての衛生基準に従って安全であると考えられるスーパー E クラスのスラブの製造が可能になりました。 全体的に素材が全然違います 高密度、低コストで加工が簡単。 合板は壁、屋根、間仕切り、床に覆われ、リノリウムやカーペットの下地として使用されます。
チップボードの利点:
- 幅広い色、パターン、厚さ。
- 加工が簡単。
- 構造の均一性。
チップボードの欠点:
- 特に再組み立ての際に、ネジや釘をうまく保持できません。
- 湿気に弱い。
- 発がん性物質（メラミンなど）が含まれています。
MDF
中密度木板またはドライプレスファイバーボード。 英語からのMDF (中密度ファイバーボード)。 木材チップから作られ、乾式圧搾によって小麦粉に粉砕され、植物に含まれるリグニンが加えられ、高温高圧で粉砕されます。 天然木。 リグニンにより、この材料は環境に優しく、菌類や微生物に対する耐性が得られます。 MDFボード厚さは 3 ～ 30 mm で、プラスチックでラミネートされたり、ニスが塗られたり、ベニヤで覆われたりします。 耐湿性の面でも、 機械的特性 MDFは天然木やチップボードよりも優れています。 MDF は強度も 2 倍高く、ネジの保持力も優れています。 MDFは、家具やキャビネットの製造において、たとえば壁パネルや積層床材（ラミネート）の形で施設を仕上げるために使用されます。 音響システム。 MDFは均質な構造をしており、加工が容易で耐久性に優れています。
MDF の利点:
- 耐火性。
- 生体安定性;
- 高強度;
- チップボードよりもネジを保持します。
- 耐湿性はチップボードよりも高いです。
- フィルムとベニヤコーティングにより、色とパターンの幅広い選択肢が得られます。
MDF の欠点:
- 有毒な煙を放出して燃える。
- スラブの加工や鋸引きの際に発生する粉塵状のおがくずは健康に有害です。
乾式壁 (GKL)
当然のことながら、壁、天井、床を水平にしたり、内部パーティションや、アーチ、柱、回転楕円体、複数レベルの天井カバーなどの装飾要素を設置したりするのに最も人気のある材料の 1 つと考えられています。 主成分 石膏ボードシート石膏充填剤として機能し、これが建築材料の多くの優れた品質を決定します。 したがって、乾式壁は化学的に不活性であり、その酸性度は人間の皮膚の酸性度とほぼ同じであり、化学物質を含んだり放出したりしません。 外部環境人間に有害な 化学物質. 標準プレート 93% は二水石膏で構成され、6% はボール紙から、さらに 1% は界面活性剤、デンプン、水分で構成されています。
したがって、パネルは脆弱であるため、その輸送および積み下ろし作業が複雑になる。 同じ理由で、石膏ボードは大きな物理的ストレスに耐えることができないため、床を水平にするのには推奨されません。 石膏ボード吊り天井の耐荷重は 1 平方メートルあたり 4 kg までですが、吊り天井の耐荷重は 1 平方メートルあたり 100 kg を超えます。
バリエーションまたはより現代的な修正 シンプルなシート乾式壁用 塗装またはラミネートされた乾式壁、石膏ビニールまたは石膏ボード— 着色石膏ボード、ビニールコーティング。 当初は他に類を見ない外観を持つ、根本的に新しい素材です。 幅広い選択肢装飾。 に適用されます 内張り追加の仕上げをせずに、窓の斜面を覆い、パーティション、ショーケース、展示棚を作成するための壁。
ラミネート石膏ボード、石膏ビニールまたは石膏ソラム - ビニールコーティングで覆われた着色石膏ボード
環境に優しい不燃パネルです。 石こうボード、特殊なボール紙で両面に貼り付けられます。 理想的な形状を持ち、デバイスに使用されます。 内部パーティションそして天井の内張り。 シート 2700 (3000) x 1200 x 12 mm で提供されます。 発行済み 特別なブランド湿気の多い部屋（バスルーム）および火災の危険のある部屋（暖炉の近くの壁）用の石膏ボード。 それらは赤と緑の「信号」色で塗装されています。 丸みを帯びた壁を覆うための、可塑性を高めた石膏ボード（厚さ 6 mm、幅 900 mm）もあります。 サンドイッチパネルは、ポリウレタンフォームの断熱層（最大50 mm）を備えた石膏ボードで作られています。 それらは、後続の断熱材や防湿層を必要とせずに、外壁の内部被覆材としてすでに使用されています。 これにより、施工時間が大幅に短縮されます。
乾式壁の利点:
- 燃えませんが、かなり加熱すると破壊されます。
乾式壁の欠点:
石膏ボード
石膏スラブ実用的でモダン、そして環境に優しい 安全な素材、電気を通さず無臭の天然石膏から有害物質を使用せずに作られているためです。 石膏ボードはすべての要件を満たします 火災安全。 石膏ボード、石膏 さねはぎスラブ(GGP) は、間仕切り、吊り天井、およびさまざまな装飾突起物の建設における主な材料です。 天井、壁を水平にし、通信システムを「密閉」するために使用されます。 石膏プラスターは耐湿性があり、標準的です。 標準は、通常の湿度の建物で使用されます。 疎水性添加剤を含むボードは湿気の多い部屋用に設計されています。 このようなスラブは、その特徴的な緑色によって簡単に区別できます。
石膏ボードの利点:
- 環境および衛生上の安全性。
- 加工が簡単: カット、ドリル。
- 少し 可燃性物質、可燃性クラス G1
- 比較的安い。
石膏ボードのデメリット：
- 強度が低く、もろい。
- 耐湿性のある品種であっても、湿気に対してより脆弱です。
石膏ファイバーシート
石膏ファイバーシート (GVL)優れた性能を備えた現代の環境に優しい均質材料です。 技術特性。 石膏とセルロース古紙の混合物を半乾式プレスして製造されます。 物理的特性の点では、石膏繊維シートはかなり強くて硬い材料であり、耐火性でも有名です。
石膏繊維シートは、その多用途性により、建設業界で非常に普及しています。 内部パーティション、床スクリード、吊り天井、壁被覆材、構造物の防火材の設置に使用されます。 床用の GVL は人気があり、床材のベースを組み立てるのに使用され、また、たとえば被覆するための対面オプションも使用されます。 木の表面、そのため耐火性が向上します。 適用範囲に応じて、石膏繊維シートはGVLV（耐湿性）とGVL（通常）の2つのタイプに分けられます。
石膏ファイバーシートの利点:
- GVL は石膏石膏ボードと比較して、組成が均質であるため、あらゆる方向の鋸切断に容易に耐えることができます。
- セルロース繊維強化により強度が向上。
- 遮音性が向上しました。
欠陥 石膏繊維シート:
- 曲げ強度は石膏ボードより劣ります。
- 石膏ボードほど室内装飾には適していません。
- 必要性 前処理塗装前。
セメントパーティクルボード（CSP） - 完璧な素材湿気の多い可燃性の部屋のフレームやパーティションの外部被覆に使用し、あらゆる部屋の優れたレベリングベースとして機能します。 床仕上げ材。 表面は硬くて滑らかで、漆喰やタイル張り、弓鋸でのこぎり加工が可能で、不燃性で、湿気や温度の変動に耐性があります。 シート 3600 x 1200 x 10 (12、16、20、26) mm で提供されます。
合板は、建築に広く使用されている最も一般的な材料の 1 つです。 合板は、剥がしたベニヤをフェノールホルムアルデヒド樹脂で何層か貼り合わせて製造されます。 この目的のために、原則として樺または針葉樹の単板が使用されます。 薄い厚さ。 これらの樹種が選択されたのは、森林に広く分布しているためです。ヨーロッパ、ニュージーランド、その他の一部の国では、オーク、カエデ、シデ、さらには梨がさまざまな種類の合板の製造に広く使用されています。 ベニヤの接着は、高温、圧力下で行われます。 得られたシートは冷却され、短時間硬化した後、10 枚または 20 枚のパッケージに集められます。
合板の製造に使用される木材と接着剤に応じて、次のように分類されます。
- 耐湿性を高めた合板 (FSF)
- 中耐湿合板（FC）
- 焼成合板(BF)
- 片面または両面に紙樹脂コーティングを施した合板です。 このコーティングは湿気の浸透を非常に効果的に防ぎ、摩耗やカビの発生に対して非常に耐性があり、腐食や破壊に対して耐性があります。 このタイプラミネートのおかげで、合板は非常に人気があります。 ラミネート加工を使用すると、オーク、ポプラ、カエデ、樺、クルミ、パイン、カラマツなど、ほぼすべてのパターンや模造品を適用できます。
合板の利点:
- 高い引張強度と曲げ強度。
- 優れた鋸引き、穴あけ、釘とネジの両方による固定。
- 比較的安価な材料。
合板の欠点:
- ベニヤの接着に使用される樹脂には、かなり高濃度のフェノール化合物が含まれています。
- 可燃性;
配向ストランドボード
配向ストランドボード (OSB)、厚さ最大 0.7 mm、長さ最大 140 mm のチップをプレスして製造されます。 高圧少量の接着樹脂を使用して温度と温度を調整します。 OSBボードは、外層ではチップが縦方向に、内層では横方向にチップが配置されているため、チップボードやMDFボードよりも3倍の強度があります。 このような強度を備えた OSB は非常に柔軟な材料であり、建築や建築に最適な素材です。 仕上げ工事。 さまざまな厚さ (6 ～ 30 mm) の OSB ボードは、屋根裏部屋、天井、壁を覆うために使用され、下地床、型枠、 壁パネル、フェンス、折りたたみ可能な構造物。 ラミネートフローリングの場合、通常は最も薄いスラブが使用されます - 厚さ6 mmと8 mm、構造物や型枠の場合は厚さ10 mmからです。 OSB-3 はこの材料のより耐久性の高いバージョンで、高湿度の条件下で低層建築に使用されます。 また、OSB はその独特の質感のため、室内装飾用の装飾家やデザイナーの間で好まれている素材です。 OSB は、天井や造り付けの家具や壁の要素に非常に印象的なデザインを施します。
とともに 普通のスラブ OSPもあります OSB さねはぎ- 2 面または 4 面に機械加工された端、溝、尾根を備えたプレート。
OSB の利点:
- 他の使用済みスラブと比較した強度。
- 耐湿性はチップボードや石膏ボードよりも優れています。
- 幅広いサイズ範囲。
- チップボードよりも安い。
- 再度ねじ込む場合でも、ねじをしっかりと保持します。
OSB の欠点:
- 構造が不均一であるため、チップボードよりも加工が悪くなります。
- OSBを切断するときに出る粉塵は、鼻や目の粘膜を刺激します。
- 特に防湿ボードにはホルムアルデヒドが含まれています。
ガラスマグネシウムシート
ガラスマグネシウムシートまたは ガラスマグネサイトシート（SML）白、グラスファイバー強化、GVL より 40% 軽量、柔軟性、耐久性、耐火性、耐湿性。 強化ガラス繊維メッシュのおかげで、SML は最大 3 メートルの曲率半径で曲げることができます。 この品質により、凹凸のある表面でも使用できます。 耐湿性に優れているため、湿気の多い部屋でも使用できます。 高湿度。 の上 表側あらゆる仕上げ材をスラブに接着できます。 板厚6mmで2時間火が持続し、1500度までの加熱にも耐えます。 シート厚さ：3～20mm。
ガラスマグネシウムシート (FMS) は、マグネサイトとグラスファイバーをベースとした汎用シート仕上げ材です。 材料の製造技術と組成により、柔軟性、強度、耐火性、耐湿性などの品質が得られます。 その品質により、平らでない表面でも使用でき、設置や移動中にシートが破損する可能性が軽減されます。 また、有害物質やアスベストを含まず、加熱しても有害物質を発生しない環境に優しい素材です。 SML-プレミアムクラスは石膏ボードとは異なり、難燃材（NG）に属します。
ガラスマグネシウムシートの応用範囲は非常に広いです。 石膏ボードと同様に、天井、壁、 内部パーティション。 さらに、ガラスマグネサイトシートは、コテージや住宅の外部ファサードを装飾するために使用できます。 SML は、あらゆるタイプの仕上げの信頼できる基礎です。 新素材ガラスマグネシウムシートは耐久性に優れているため、シャワー、サウナ、スイミングプールに最適です。 高湿度、気温の変化や、 火。 LSU表面に最適な材質を塗布可能 他の種類パテ、塗料、接着剤。 壁紙、アルミニウム複合パネル、ベニヤ、プラスチック、セラミック、ガラス、またはミラータイルを貼り付けることができます。
シートの前面 (滑らかな) 表面は、塗装、壁紙貼り、ラミネートおよび貼り付けを目的としています。 さまざまな種類材料の表面全体の予備的、最終的な充填および下塗りを行わない装飾的なテクスチャー。 シートの裏面（粗面）は、ピースフェーシングと接着剤を接着する際に強力に接着することを目的としています。 装飾材料(セラミックまたは タイル、ベニヤなど）、または壁や床の素材自体を貼り合わせてシートを接着します。 LSUを接続できるのは、 締結システム、金属と木の両方。 また、接着剤を使用して周囲の構造に直接貼り付けます。
従来のガラスマグネシウムシートに加えて、最近ではますます登場し始めています。 合わせガラスマグネシウムシートさまざまなパターンと外側のコーティングの厚さを備えています。
ガラスマグネサイトの利点:
- 耐湿性 - 変形せず、膨潤せず、特性を失いません。
- 耐火性 - マグネサイトパネルは不燃性の素材です。
- 優れた遮音性 - 通音性の点で 12 mm のパネルは、12 ミリメートルの石膏ボード シートの 4 層、または厚さ 150 mm のレンガ壁に相当します。
- 高い強度と柔軟性 - 曲率半径 25 cm ～ 3 メートルで曲げることができます。
- より簡単に 同様のスラブ木または石膏で作られています。
- 熱伝導率が低いため、追加の断熱材として使用できます。
- 外側・内側の仕上げに使用できます。
欠陥 ガラスマグネサイト :
- 石膏繊維シートよりも壊れやすい。
- 接合部を埋めるときは、化学接着剤を含むパテを使用する必要があります。
- プロパティは、LSU のメーカーおよびクラスによって大きく異なります。
フィブロライト- これ スラブ材、特殊な木繊維（木毛）と無機バインダー（マグネシウムバインダー）をプレスして作られています。 この繊維は、木材加工産業から出る廃棄物から、木材カンナで加工された結果得られます。 繊維板ボードの利点の 1 つは小さいことです。 体積重量。 繊維板は耐火性があり、削りくずにセメントが含浸されており、火にさらされても煤しか発生しません。 この材料はさまざまな仕上げオプションを可能にし、釘、ネジ、ダボを使用してあらゆる構造に簡単に取り付けられ、簡単に鋸で切ることができます。
- 断熱材、構造材、断熱材、吸音材として使用される耐火性、生体耐性のある材料。 建築構造物建物や構造物 相対湿度空気は75%以下。
従来の繊維板ボードは、バインダーとして灰色のセメントを使用して、厚さ 3 ～ 5 mm で製造されます。 これらのボードは、屋根や漆喰の間仕切りを構築するときに、さまざまな種類の断熱材として使用されます。 吸音スラブは通常、外観を改善する細い木毛（0.75〜2 mm）で作られ、何も覆われておらず、インテリアと調和する色に着色されているか、グレーの代わりにマグネサイトまたは白セメントを使用して作られています。 複合繊維板パネルは、硬質フォームや鉱物繊維 (鉱物ケイ酸塩ウール) などの断熱材の中間層を備えた 2 層または 3 層のパネルです。 繊維板の外層の厚さは 5 ～ 20 mm ですが、中間層の厚さは通常 15 ～ 140 mm の範囲です。 この場合、断熱レベルは大幅に向上します。
繊維板ボードの利点:
- 取り付けが簡単。
- 優れた断熱性。
- 機械的に強い。
- 幅広い装飾の可能性。
- 優れた耐湿性と耐火性。
- 防音;
- 衛生的で、人間の健康や環境に無害です。
- げっ歯類や昆虫を台無しにせず、腐敗しません。
欠陥 繊維板スラブ :
- 曲げ強度が低い。
- かなりの重量。
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1.ワンウェイ防弾ガラス
最も裕福な人々は問題を抱えています。この教材の売り上げの伸びから判断すると、彼らは次のことを行う必要があります。 防弾ガラス命は救われたかもしれないが、反撃を止めることはできなかった。
このガラスは、片面で弾丸を阻止しますが、同時にもう片面で弾丸を通過させます。この珍しい効果は、壊れやすいアクリル層とより柔らかく弾性のあるポリカーボネートの「サンドイッチ」で構成されます。圧力がかかると、アクリルは非常に硬いものとして現れます。物質であり、弾丸が当たるとエネルギーが消滅し、同時に亀裂が入ります。 これにより、衝撃吸収層は弾丸やアクリルの破片の衝撃にも崩れることなく耐えることができます。
反対側から発砲すると、弾性のあるポリカーボネートが弾丸自体を通過させ、脆いアクリル層を引き伸ばして破壊します。これにより、弾丸に対する障壁がなくなりますが、弾丸に穴が開く可能性があるため、あまり頻繁に発砲しないでください。保護。
2.液体ガラス
食器用洗剤が存在しなかった時代もありました。人々は重曹、酢、銀砂、こすり洗い、ワイヤーブラシなどを使って洗剤を使っていましたが、新製品の登場により時間と労力が大幅に節約され、食器洗いは過去のものになります。 。 「液体ガラス」には二酸化ケイ素が含まれており、水またはエタノールと反応すると物質が形成され、その後乾燥すると、弾力性があり、非常に耐久性があり、無毒で水の薄い層（人間の髪の毛の500倍以上薄い）になります。 -撥水ガラス。
このような素材を使用すると、洗浄の必要がなく、 消毒剤、表面を細菌から完全に保護できるため、皿やシンクの表面の細菌が簡単に分離されます。 のみを使用して器具を滅菌できるため、本発明は医療にも応用できるだろう。 お湯化学消毒剤を使用せずに。
このコーティングは、植物の真菌感染症と闘い、ボトルを密封するために使用できます。その特性は実にユニークです。湿気をはじき、消毒すると同時に、弾力性、耐久性、通気性があり、完全に目に見えないだけでなく、安価です。
3. 形のない金属
この物質により、ゴルファーはボールをより強く打つことができ、弾丸の打撃力が増加し、メスやエンジン部品の寿命が延びます。
その名前に反して、この材料は金属の強度とガラス表面の硬さを兼ね備えています。ビデオでは、金属球が落下したときに鋼と形のない金属の変形がどのように異なるかを示しています。 ボールはスチールの表面に多くの小さな「ピット」を残します。これは、金属が衝撃エネルギーを吸収して消散することを意味します。 形状のない金属は滑らかなままであり、これは衝撃エネルギーをよりよく返すことを意味し、これはより長い反発力によっても証明されています。
ほとんどの金属は規則正しい結晶分子構造を持っており、衝撃などにより結晶格子が歪み、金属に凹みが残ります。 形状のない金属では原子がランダムに配置されているため、暴露後に原子は元の位置に戻ります。
4. スターライト
これは信じられないほどの高温に耐えることができるプラスチックです。その熱閾値は非常に高いため、最初は発明者が信じられませんでした。 テレビでその物質の能力をライブで実証した後、英国原子兵器センターの職員はスターライトの作成者に連絡を取った。
科学者らは、広島に投下された爆弾75発分の威力に相当する高温フラッシュをプラスチックに照射したが、サンプルはわずかに焦げただけだった。 あるテスターは次のように述べています。「通常、材料が冷えるまで次のフラッシュまで数時間待つ必要があります。 今、私たちは彼に10分ごとに放射線を照射しましたが、あざけるかのように彼は無傷でした。」
他の耐熱性素材とは異なり、スターライトは高温でも有毒にならず、また驚くほど軽量です。 建設現場でも使えます 宇宙船、飛行機、耐火服、軍事産業などで使用されてきましたが、残念なことに、スターライトは研究所から出たことはありません。その作成者モリス・ウォードは、発明の特許を取得せず、説明も残さないまま、2011年に亡くなりました。 スターライトの構造についてわかっていることは、21 種類の有機ポリマー、数種類のコポリマー、および少量のセラミックが含まれていることだけです。
5. エアロゲル
2.5 cm3 にサッカー場の大きさに匹敵する表面が含まれるような低密度の多孔質物質を想像してください。 しかし、これは特定の材料ではなく、物質の一種です。エアロゲルは一部の材料が取り得る形状であり、その超低密度により優れた断熱材となります。 これで厚さ2.5cmの窓を作れば、厚さ25cmのガラス窓と同等の断熱性能が得られます。
世界で最も軽い材料はすべてエアロゲルです。たとえば、石英エアロゲル (本質的には乾燥したシリコン) は空気の 3 倍しか重くなく、非常に壊れやすいですが、それ自身の 1000 倍の重量に耐えることができます。 グラフェン エアロゲル (上図) は炭素で構成されており、その固体成分は空気の 7 倍軽いです。多孔質構造をしているため、この物質は水をはじきますが、油を吸収します。水面への油流出を防ぐために使用されると考えられています。 。
6. ジメチルスルホキシド (DMSO)
この化学溶媒はセルロース生産の副産物として最初に登場し、前世紀の 60 年代にその医学的可能性が発見されるまでまったく使用されませんでした。ジェイコブズ博士は、DMSO が簡単かつ痛みなく身体組織に浸透できることを発見しました。損傷を与えることなく、さまざまな薬剤を皮膚に迅速に注入することができます。
たとえば、DMSO 自体の薬効により、捻挫や関節炎による関節炎の痛みが軽減され、DMSO は真菌感染症と戦うためにも使用できます。
残念ながら、その薬効が発見されたとき、工業生産は長い間確立されており、広く入手できるため製薬会社は利益を上げることができませんでした。 DMSO には、息がニンニクのような匂いになるという予期せぬ副作用もあるため、主に獣医学で使用されています。
7. カーボンナノチューブ
実際、これらは原子 1 個の厚さの炭素のシートを円筒状に丸めたものです。 分子構造ロールに似ています 金網、これは最も耐久性のある素材です。 科学に知られている。 ナノチューブは鋼鉄の 6 倍軽く、数百倍の強度を持ち、ダイヤモンドよりも熱伝導率が高く、銅よりも効率的に電気を伝導します。
チューブ自体は肉眼では見えず、そのままの形ではこの物質は煤に似ています。その並外れた特性が現れるためには、何兆もの目に見えない糸を回転させる必要がありますが、それが可能になったのは比較的最近のことです。
この材料は、かなり昔に開発された「宇宙へのエレベーター」プロジェクトのケーブルの製造に使用できますが、長さ10万kmで曲がらないケーブルを作るのは不可能だったため、最近まで完全に素晴らしいものでした。自重で。
カーボンナノチューブは乳がんの治療にも役立ちます。カーボンナノチューブは各細胞に何千個も配置することができ、葉酸の存在によりがん形成を特定して「捕捉」することが可能になります。その後、カーボンナノチューブに赤外線レーザーが照射され、そして腫瘍細胞は死滅します。 この材料は、軽量で耐久性のある防弾チョッキの製造にも使用できます。
8. ペイケライト
1942 年、イギリスはドイツの潜水艦と戦うために必要な空母を建造するための鋼材が不足するという問題に直面しました。 ジェフリー・パイクは、氷を使って巨大な浮遊飛行場を建設することを提案しましたが、効果はありませんでした。氷は安価ではありますが、寿命が短いからです。 ニューヨークの科学者が、氷とおがくずの混合物の驚異的な特性を発見したことにより、すべてが変わりました。氷とおがくずの混合物の強度はレンガと同様で、ひび割れたり溶けたりしないものでした。 しかし、この材料は木材のように加工したり、金属のように溶かしたりすることができ、おがくずは水中で膨らみ、殻を形成して氷の融解を防ぐことができ、そのおかげで航行中にどんな船でも修理することができた。
でもみんなの前では ポジティブな資質パイケライトは効果的な使用には適していませんでした。重さ1000トンまでの船の氷の覆いを構築して作成するには、1馬力のエンジンで十分でしたが、-26°Cを超える温度では（維持するには複雑な冷却システムが必要です）それ）、氷は垂れる傾向があります。 さらに、紙の製造にも使用されるセルロースも不足していたため、パイケライトは依然として実現不可能なプロジェクトでした。
9. BacillaFilla - 構築微生物
コンクリートは時間の経過とともに「疲れる」性質があり、汚れた灰色になり、亀裂が生じます。 建物の基礎について話している場合、修復にはかなりの労力と費用がかかる可能性があり、それによって「疲労」が解消されるわけではありません。基礎を修復することが不可能であるという理由で、多くの建物が取り壊されています。
ニューカッスル大学の学生グループが、深い亀裂に侵入し、炭酸カルシウムと接着剤の混合物を生成して建物を強化できる遺伝子組み換えバクテリアを開発した。 バクテリアは、次の亀裂の端に到達するまでコンクリートの表面全体に広がるようにプログラムされており、その後セメント質物質の生成が始まります。バクテリアには自己破壊メカニズムもあり、無駄な亀裂の形成を防ぎます。」成長」。
この技術は、大気中への人為的二酸化炭素排出量を削減します。その5%はコンクリート製造に由来するためです。また、従来の方法では修復に多額の費用がかかる建物の寿命を延ばすことにも役立ちます。
10. D3oマテリアル
機械的応力に対する耐性は、D3o が発明されるまで、常に材料科学の主要な問題の 1 つでした。D3o は、分子が自由に動き回る物質です。 通常の状態そして衝撃時に固定されます。 D3o の構造は、プールを満たすために時々使用されるコーンスターチと水の混合物に似ています。 この素材で作られた特別なジャケットは、快適で、転倒した場合やバットや拳による打撃を受けた場合に保護する機能があり、すでに販売されています。 保護要素外からは見えないので、スタントマンや警察にも適しています。
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強度の定義は、外部の力や内部応力を引き起こす要因の影響によって材料が破壊されない能力を意味します。 強度の高い材料は幅広い用途に使用されます。 自然の中で私はただ存在しているだけではなく、 超硬金属耐久性のある木材だけでなく、人工的に作成された高強度の材料も含まれます。 多くの人は、世界で最も硬い物質はダイヤモンドであると確信していますが、これは本当でしょうか?
一般情報：
開業時期: 60年代初頭。
発見者 - スラドコフ、クドリャフツェフ、コルシャク、カサトキン。
密度 – 1.9-2 g/cm3。
最近、オーストリアの科学者らは、炭素原子のsp混成に基づく炭素の同素体であるカルビンの持続可能な生産を確立する研究を完了した。 その強度指標はダイヤモンドの 40 倍です。 これに関する情報は、科学雑誌「Nature Materials」の 1 号に掲載されました。
科学者たちはその特性を注意深く研究した結果、その強度はこれまでに発見され研究されたどの材料とも比較できないと説明しました。 しかし、製造プロセスは大きな困難に直面しました。カルビンの構造は炭素原子が長い鎖に集まって形成されているため、製造プロセス中に分解が始まります。
特定された問題を解決するために、ウィーン公立大学の物理学者は、カルビンを合成した特別な保護コーティングを作成しました。 グラフェンの層を重ねて丸めて「魔法瓶」を作り、保護コーティングとして使用しました。 物理学者は安定した形状を実現するために懸命に努力しましたが、材料の電気的特性が原子鎖の長さに影響されることを発見しました。
研究者らは保護コーティングからダメージを与えずにカルビンを抽出する方法をまだ学んでいないため、原子鎖の相対的な安定性だけを頼りに新材料の研究が続けられている。
カービンは、ほとんど研究されていない炭素の同素体修飾であり、その発見者は、A.M. Sladkov、Yu.P. Kudryavtsev、V.V. カサチキンです。 実験結果に関する情報 詳細な説明 1967 年のこの物質の発見は、最大の科学雑誌の 1 つである「ソ連科学アカデミー報告書」のページに掲載されました。 アメリカで15年間過ごした後、 科学雑誌『サイエンス』誌は、ソ連の化学者たちが得た結果に疑問を投げかける記事を掲載した。 ほとんど研究されていない炭素の同素体修飾に割り当てられたシグナルが、ケイ酸塩不純物の存在と関連している可能性があることが判明した。 長年にわたり、同様の信号が星間空間で発見されてきました。
一般情報：
発見者 – ゲイム、ノボセロフ。
熱伝導率 – 1 TPa。
グラフェンは、原子が六方格子に結合した炭素の二次元同素体修飾です。 グラフェンは強度が高いにもかかわらず、その層の厚さは原子1枚です。
この物質の発見者はロシアの物理学者、アンドレイ・ガイムとコンスタンチン・ノボセロフでした。 科学者らは自国では財政的支援を受けられず、オランダとグレートブリテンおよび北アイルランド連合王国への移住を決意した。 2010 年には科学者がノーベル賞を受賞しました。
面積が1平方メートル、原子1個分の厚さのグラフェンのシート上に、最大4キログラムの重さの物体を自由に保持できます。 グラフェンは耐久性に優れた素材であることに加えて、柔軟性にも優れています。 将来的には、このような特性を備えた材料から、太いスチールロープと強度が劣らない糸やその他のロープ構造を編むことが可能になるでしょう。 ロシアの物理学者が発見した物質は、特定の条件下では結晶構造の損傷に対処できる。
一般情報：
開業年: 1967年。
色 – 茶色がかった黄色。
測定密度 – 3.2 g/cm3;
硬度 – モーススケールで 7 ～ 8 単位。
隕石クレーターで発見されたロンズデライトの構造はダイヤモンドに似ており、どちらの材料も 同素体修飾炭素。 おそらく、爆発の結果、隕石の成分の1つである黒鉛がロンズデライトに変化したと考えられます。 この材料が発見された当時、科学者は硬度の高さには注目していませんでしたが、不純物が含まれていなければ、ダイヤモンドの高硬度に決して劣らないことが証明されました。
窒化ホウ素に関する一般情報:
密度 – 2.18 g/cm3;
融点 – 2973 ℃;
結晶構造 - 六方格子。
熱伝導率 – 400 W/(m×K);
硬度 – モーススケールで 10 単位未満。
ホウ素と窒素の化合物であるウルツ鉱窒化ホウ素の主な違いは、耐熱性、耐薬品性、耐火性です。 材料はさまざまな結晶形を持つことができます。 たとえば、グラファイトは最も柔らかいですが、同時に安定しているため、美容分野で使用されます。 結晶格子内の閃亜鉛鉱の構造はダイヤモンドに似ていますが、柔らかさの点では劣りますが、耐薬品性と耐熱性は優れています。 ウルツ鉱型窒化ホウ素のこのような特性により、高温プロセス用の装置での使用が可能になります。
一般情報：
硬度 – 1000 H/m2;
強度 - 4 Gn/m2。
金属ガラスが発見されたのは1960年。
金属ガラスは硬度が高く、原子レベルで構造が乱れている素材です。 金属ガラスと通常のガラスの構造の主な違いは、その高い導電性です。 このような材料は、固相反応、急冷、またはイオン照射の結果として得られます。 科学者たちは、合金鋼の3倍の強度を持つアモルファス金属を発明することを学びました。
一般情報：
弾性限界 – 1500 MPa;
KCU – 0.4 ～ 0.6 MJ/m2。
一般情報：
KSTの衝撃強さ – 0.25-0.3 MJ/m2;
弾性限界 – 1500 MPa;
KCU – 0.4 ～ 0.6 MJ/m2。
マレージング鋼は、延性を失うことなく高い衝撃強度を備えた鉄合金です。 これらの特性にもかかわらず、この材料は刃先を保持しません。 熱処理によって得られる合金は、金属間化合物によって強度を得る低炭素物質です。 この合金には、ニッケル、コバルト、その他の炭化物形成元素が含まれています。 このタイプの高強度、高合金鋼は、その組成中の炭素含有量が低いため、加工が容易です。 このような特性を持つ材料は航空宇宙分野で応用されており、ミサイルのケーシングのコーティングとして使用されています。
オスミウム
一般情報：
開業年 – 1803年。
格子構造は六角形です。
熱伝導率 – (300 K) (87.6) W/(m×K);
融点 – 3306 K。
白金族に属する、光沢があり強度の高い青白色の金属です。 オスミウムは、原子密度が高く、優れた耐火性、脆性、高い強度、硬度、耐衝撃性を備えています。 機械的ストレス環境の影響が激しいため、手術、機器、化学工業、電子顕微鏡、ロケット、電子機器などで広く使用されています。
一般情報：
密度 – 1.3-2.1 t/m3;
炭素繊維の強度は0.5〜1GPaです。
高強度炭素繊維の弾性率は215GPa。
炭素-炭素複合材料は、炭素マトリックスで構成され、炭素繊維で強化された材料です。 複合材料の主な特徴は、高強度、柔軟性、 衝撃強度。 複合材料の構造は一方向性または三次元性のいずれかになります。 これらの特性により、複合材料はさまざまな分野で広く使用されています。 さまざまな分野、航空宇宙産業を含む。
一般情報：
クモの正式な発見年は 2010 年です。
> ウェブの衝撃強度は 350 MJ/m3 です。
巨大な巣を張るクモがアフリカ近郊のマダガスカル島で初めて発見された。 この種のクモは 2010 年に正式に発見されました。 科学者たちは主に節足動物が織りなす巣に興味を持っていました。 支持糸上の円の直径は最大 2 メートルに達することがあります。 ダーウィンのウェブの強度は、航空産業や自動車産業で使用される合成ケブラーの強度を上回ります。
一般情報：
熱伝導率 – 900-2300 W/(m×K);
11 GPa の圧力での融点 - 摂氏 3700 ～ 4000 度。
密度 – 3.47-3.55 g/cm3;
屈折率 – 2.417-2.419。
古代ギリシャ語から翻訳されたダイヤモンドは「不滅」を意味しますが、科学者は強度の点でダイヤモンドよりも優れたさらに9つの元素を発見しました。 ダイヤモンドは通常の環境では無限に存在しますが、高温や不活性ガス中ではグラファイトに変化することがあります。 ダイヤモンドは基準元素 (モース硬度) であり、最も高い硬度値の 1 つです。 多くの貴石と同様に、この石は発光が特徴であり、太陽光にさらされると輝きます。
