家ハウスプロジェクト最も硬い材料: 種類、分類、特性、興味深い事実と特徴、化学的および物理的特性。世界で最も耐久性のある素材 – カービン機器の素材は非常に信頼性が高く、耐久性があり、幅広です。

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最も硬い材料: 種類、分類、特性、興味深い事実と特徴、化学的および物理的特性。世界で最も耐久性のある素材 – カービン機器の素材は非常に信頼性が高く、耐久性があり、幅広です。

私たちの周りの世界はまだ多くの謎に満ちていますが、科学者に長い間知られている現象や物質でさえ、驚きと喜びをやめることがありません。私たちは感心します明るい色、私たちは味を楽しみ、あらゆる種類の物質の特性を利用して、私たちの生活をより快適、より安全、より楽しくします。最も信頼性が高く強力な材料を求めて、人類は多くの刺激的な発見を行ってきました。ここでは、そのようなユニークな化合物を 25 個厳選して紹介します。

25. ダイヤモンド

全員ではないにしても、ほぼ全員がこれを確実に知っています。ダイヤモンドは最も尊敬されているものだけではありません貴重な石、地球上で最も硬い鉱物の一つでもあります。モーススケール (引っかき傷に対する鉱物の反応を評価する硬度のスケール) では、ダイヤモンドは 10 行目にリストされます。スケールには合計 10 の位置があり、10 番目が最後で最も難しい度合いです。ダイヤモンドは非常に硬いため、他のダイヤモンドでしか傷をつけることができません。

24. クモ類 Caerostris darwini の巣を捕まえる

写真: ピクサベイ

信じられないかもしれませんが、Caerostris darwini Spider (または Darwin's Spider) の巣は鋼鉄よりも強く、ケブラーよりも硬いのです。このウェブは世界で最も硬い生物材料として認識されていますが、現在ではすでに潜在的な競合相手がいますが、データはまだ確認されていません。クモの繊維は、破断ひずみ、衝撃強さ、引張強さ、ヤング率（弾性変形中の伸張と圧縮に抵抗する材料の特性）などの特性についてテストされ、これらすべての指標において、クモの巣は最も驚くべき結果を示しました。方法。さらに、ダーウィンのクモの巣は信じられないほど軽いです。たとえば、地球を Caerostris darwini 繊維で包んだ場合、そのような長い糸の重さはわずか 500 グラムになります。これほど長いネットワークは存在しませんが、理論計算は驚くべきものです。

23. エアログラファイト

写真: BrokenSphere

この合成フォームは世界で最も軽い繊維素材の 1 つで、直径わずか数ミクロンのカーボンチューブのネットワークで構成されています。エアログラファイトはフォームより 75 倍軽量ですが、同時にはるかに強く、より柔軟です。非常に弾性のある構造を損なうことなく、元のサイズの 30 倍まで圧縮できます。この特性のおかげで、エアグラファイトフォームは自重の 40,000 倍までの荷重に耐えることができます。

22. パラジウム金属ガラス

写真: ピクサベイ

カリフォルニア工科大学（バークレー研究所）の科学者チームが開発した新しい種類の強度と延性のほぼ理想的な組み合わせを備えた金属ガラス。この新しい材料の独自性の理由は、その化学構造が既存のガラス質材料の脆弱性をうまく隠し、同時に高い耐久閾値を維持し、最終的にこの合成構造の疲労強度を大幅に向上させるという事実にあります。

21. 炭化タングステン

写真: ピクサベイ

炭化タングステンは非常に硬く、耐摩耗性に優れた素材です。特定の条件下では、この接続は非常に脆いと考えられていますが、大きな負荷がかかると、スリップバンドの形で現れる独特の塑性特性を示します。これらすべての品質のおかげで、タングステンカーバイドは、徹甲チップや、あらゆる種類のカッター、研磨ディスク、ドリル、カッター、ドリルビット、その他の切削工具を含むさまざまな機器の製造に使用されています。

20. 炭化ケイ素

写真: ティア・モント

炭化ケイ素は、戦車の製造に使用される主な材料の 1 つです。この化合物は、低コスト、優れた耐火性、高硬度で知られているため、弾丸を逸らしたり、他の耐久性のある材料を切断または研削したりする必要がある機器やギアの製造によく使用されます。炭化ケイ素は、優れた研磨材、半導体、さらにはインサートにもなります。ジュエリーダイヤモンドを模倣しています。

19. 立方晶窒化ホウ素

写真: ウィキメディア・コモンズ

立方晶窒化ホウ素は超硬質材料であり、硬度はダイヤモンドと同様ですが、高温耐性や耐久性など、多くの特有の利点もあります。耐薬品性。立方晶窒化ホウ素は、高温にさらされても鉄やニッケルに溶解しませんが、同じ条件下ではダイヤモンドは非常に早く化学反応を起こします。これは実際に工業用研削工具での使用に有益です。

18. 超高分子量ポリエチレン (UHMWPE)、ダイニーマ繊維ブランド

写真：ジャストセイル

高弾性ポリエチレンは、極めて高い耐摩耗性、低い摩擦係数、および高い破壊靱性（低温信頼性）を備えています。今日、それは世界で最も強い繊維状物質であると考えられています。このポリエチレンの最も驚くべき点は、水よりも軽く、同時に銃弾を止めることができるということです。ダイニーマ繊維で作られたケーブルとロープは水に沈まず、潤滑剤を必要とせず、濡れても特性が変化しません。これは造船にとって非常に重要です。

17. チタン合金

写真: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)

チタン合金は非常に延性に優れており、伸ばされたときに驚くべき強度を発揮します。また、耐熱性、耐食性も高いため、航空機製造、ロケット製造、造船、化学、食品、輸送工学などの分野で非常に有用です。

16. 液体金属合金

写真: ピクサベイ

2003 年にカリフォルニア工科大学で開発されたこの素材は、その強度と耐久性で有名です。この化合物の名前は、もろくて液体のものを連想させますが、室温では実際には非常に硬く、耐摩耗性、耐腐食性があり、熱可塑性プラスチックのように加熱すると変形します。これまでの主な応用分野は、時計、ゴルフクラブ、携帯電話（Vertu、iPhone）のカバーの製造です。

15. ナノセルロース

写真: ピクサベイ

ナノセルロースは木材繊維から分離された新しいタイプのナノセルロースです。木製素材、鋼鉄よりも強いです！さらに、ナノセルロースは安価でもあります。このイノベーションには大きな可能性があり、将来的にはガラスや炭素繊維と真剣に競合する可能性があります。開発者らは、この材料が軍用装甲、超柔軟なスクリーン、フィルター、柔軟なバッテリー、吸収性エアロゲル、バイオ燃料の製造において間もなく大きな需要が高まると考えています。

14.カサガイカタツムリの歯

写真: ピクサベイ

以前、かつて地球上で最も強力な生物材料として認識されていたダーウィンクモの捕獲網についてはすでにお話ししました。しかし、最近の研究では、カサガイが科学的に知られている生物学的物質の中で最も耐久性があることが示されました。はい、これらの歯は Caerostris darwini の巣よりも強いです。これは驚くべきことではありません。なぜなら、小さな海の生き物は硬い岩の表面に生えている藻類を餌にしており、食べ物を岩から分離するために、これらの動物は一生懸命働かなければならないからです。科学者たちは、将来的には、エンジニアリング業界でカサガイの歯の繊維構造の例を使用し、単純なカタツムリの例に触発されて、自動車、ボート、さらには高強度の航空機さえも製造し始めることができると信じています。

13. マレージング鋼

写真: ピクサベイ

マレージング鋼は、優れた延性と靭性を備えた高強度、高合金合金です。この材料はロケット科学で広く使用されており、あらゆる種類のツールの製造に使用されています。

12. オスミウム

写真: Periodictableru / www.periodictable.ru

オスミウムは非常に密度の高い元素であり、その硬度と融点が高いため、機械加工が困難です。耐久性と強度が最も重視される箇所にオスミウムが使用されるのはこのためです。オスミウム合金は、電気接点、ロケット、軍用発射体、外科用インプラント、その他多くの用途に使用されています。

11.ケブラー

写真: ウィキメディア・コモンズ

ケブラーは、車のタイヤ、ブレーキパッド、ケーブル、義肢および整形外科用製品、防弾チョッキ、防護服の生地、造船、無人航空機の部品などに使用されている高強度繊維です。この素材は強度のほぼ同義語となっており、非常に高い強度と弾性を備えたプラスチックの一種です。ケブラーの引張強度はスチールワイヤーの8倍で、450℃の温度で溶け始めます。

10.超高分子量高密度ポリエチレン、スペクトラファイバーブランド

写真: Tomas Castelazo、www.tomascastelazo.com / ウィキメディア・コモンズ

UHMWPE は本質的に非常に耐久性のあるプラスチックです。 UHMWPE ブランドの Spectra は、この指標で鋼鉄の 10 倍優れた最高の耐摩耗性を備えた軽量繊維です。ケブラーと同様に、スペクトラは防弾チョッキや保護ヘルメットの製造に使用されます。 Dynimo Spectrum ブランドは、UHMWPE と並んで、造船業界や輸送業界で人気があります。

9. グラフェン

写真: ピクサベイ

グラフェンは炭素の同素体で、原子 1 個分の厚さの結晶格子は非常に強力で、鋼鉄の 200 倍の硬さがあります。グラフェンは粘着フィルムのように見えますが、それを引き裂くのはほぼ不可能な作業です。グラフェンシートに穴を開けるには、鉛筆を突き刺す必要があり、その上でスクールバス全体の重量に相当する荷重のバランスをとらなければなりません。幸運を！

8. カーボンナノチューブペーパー

写真: ピクサベイ

ナノテクノロジーのおかげで、科学者たちは人間の髪の毛の5万分の1の薄さの紙を作ることに成功しました。カーボンナノチューブのシートは鋼鉄の 10 倍軽量ですが、最も驚くべきことは、鋼鉄の 500 倍もの強度があることです。巨視的なナノチューブプレートは、スーパーキャパシタ電極の製造に最も有望である。

7. メタルマイクログリッド

写真: ピクサベイ

これは世界で最も軽い金属です！メタルマイクログリッドは、フォームよりも 100 倍軽い合成多孔質材料です。しかし、彼にさせてください外観騙されないでください。これらのマイクログリッドは非常に強力でもあり、あらゆる種類のエンジニアリング分野で使用できる大きな可能性を秘めています。これらは優れた衝撃吸収材や断熱材の製造に使用でき、金属の驚くべき収縮して元の状態に戻る能力により、エネルギー貯蔵にも使用できます。金属マイクロ格子は生産現場でも積極的に使用されていますさまざまな部品アメリカのボーイング社の航空機用。

6. カーボンナノチューブ

写真: ユーザー Mstroeck / en.wikipedia

カーボンナノチューブで作られた超強力な巨視的プレートについてはすでに上で説明しました。しかし、これはどんな素材なのでしょうか？本質的に、これらはグラフェン面を丸めてチューブにしたものです (9 番目のポイント)。その結果、信じられないほど軽く、弾力性があり、耐久性に優れ、幅広い用途に使用できる素材が生まれました。

5.エアブラシ

写真: ウィキメディア・コモンズ

グラフェンエアロゲルとしても知られるこの素材は、非常に軽量であると同時に強度も優れています。新しいタイプのゲルは、液相を気相に完全に置き換え、驚異的な硬度、耐熱性、低密度、低熱伝導率を特徴としています。信じられないことに、グラフェンエアロゲルは空気の 7 倍も軽いのです。独自のコンパウンドは90%圧縮しても元の形状に復元することができ、吸収に使用されるエアグラフェンの重量の900倍の量のオイルを吸収することができます。おそらく将来的には、このクラスの材料がそのような問題に対処するのに役立つでしょう。環境災害油漏れのような。

4. マサチューセッツ工科大学 (MIT) によって開発された無題の資料

写真: ピクサベイ

これを読んでいるあなたも、MIT の科学者チームがグラフェンの特性の改善に取り組んでいます。研究者らは、この材料の二次元構造を三次元に変換することにすでに成功していると述べた。新しいグラフェン物質はまだその名前が付けられていませんが、その密度は鋼鉄の20分の1であり、強度は鋼鉄の10倍であることがすでに知られています。

3. カービン

写真: スモークフット

カービンは単なる炭素原子の直鎖ですが、グラフェンの 2 倍の引張強度を持ち、ダイヤモンドの 3 倍の硬さがあります。

2. 窒化ホウ素ウルツ鉱変性

写真: ピクサベイ

この新しく発見された天然物質は火山の噴火中に形成され、ダイヤモンドより 18% 硬いです。ただし、他の多くのパラメータではダイヤモンドよりも優れています。ウルツ鉱窒化ホウ素は、地球上で発見される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。問題は、そのような窒化物は自然界にはほとんど存在しないため、研究したり実際に応用したりするのが容易ではないことです。

1. ロンズデライト

写真: ピクサベイ

六角形ダイヤモンドとしても知られるロンズデライトは炭素原子で構成されていますが、この改良版では原子の配置が少し異なります。ロンズデライトはウルツ鉱窒化ホウ素と同様、ダイヤモンドよりも硬度に優れた天然物質です。さらに、この驚くべき鉱物はダイヤモンドよりも 58% も硬いのです。ウルツ鉱窒化ホウ素と同様に、この化合物は非常に希少です。ロンズデライトは、黒鉛を含む隕石が地球に衝突する際に形成されることがあります。

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、そのような家の耐久性と外観は、内外装の外装に使用されるパネルに直接依存します。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。新技術により、あらゆる面で優れたスーパー E クラスのスラブの製造が可能になりました。衛生基準安全であると考えられています。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)。天然木に含まれるリグニンを加え、高温高圧で乾式圧縮して小麦粉に粉砕した木材チップから作られます。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 ボードの厚さは 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、ベニヤが貼られたりします。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、有害な物質を含有したり外部環境に放出したりすることはありません。化学物質。標準的なボードは、93% の二水石膏、6% のボール紙、および残りの 1% が表面で構成されています。活性物質、でんぷんと水分。

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衝撃に耐えることができません。身体活動床の水平調整にはお勧めできません。石膏ボード吊り天井は、1 平方メートルあたり 4 kg 以下の重量に耐えることができます。ストレッチ天井同じ面積単位で100kgを超える荷重を運ぶことができます。

石膏ボードの単純なシートのバリエーションまたはより現代的な修正は、次のとおりです。 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、付きビニールカバー。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。内壁被覆材、内張り材に使用窓の傾斜、追加の仕上げをせずに、パーティション、ショーケース、展示ラックを作成します。

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

石膏ボードの両面を特殊ボール紙で覆った環境に優しい不燃パネルです。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。特殊グレードの石膏ボードは、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）用に製造されています。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:

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。
低温や重大な温度変化を許容しません。
にのみ適しています室内装飾.

石膏ボード

石膏スラブ実用的でモダンな、環境に優しい素材を使用せずに生産されています。有害物質電気を通さず、無臭の天然石膏から作られています。石膏ボードはすべての防火要件を満たしています。石膏ボード、石膏さねはぎプレート (GGP) は、パーティションの構造の主な材料です。吊り天井、さまざまな装飾的な突起。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。
塗装前に前処理が必要です。

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。これらの種を選択したのは、合板の生産のためにヨーロッパ、ニュージーランド、その他の国々の森林に広く分布しているためです。さまざまな品種オーク、カエデ、シデ、さらには梨も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)、少量の接着樹脂を使用し、高圧および高温下で厚さ0.7 mm、長さ140 mmまでのチップをプレスすることによって製造されます。 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、折りたたみ構造物の製造にも使用されます。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。

従来のOSBボードに加えて、 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 - 強固な基礎あらゆるタイプの仕上げに。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 の表面には、さまざまなパテ、塗料、接着剤を塗布できます。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、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と合わせて、最近ますます頻繁に現れるようになった 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 - 12 mm パネルの通音性は、12 mm 石膏ボードシートの 4 層に相当します。れんが壁厚さ150mm。
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。ファイバーボードボードの利点の 1 つは、体積重量が軽いことです。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。素材は受け入れますさまざまなオプション仕上げは、釘、タッピンねじ、ダボを使用してあらゆる構造に簡単に取り付けられ、のこぎりが簡単です。

- 断熱材、構造断熱材、断熱材として使用される耐火性、耐生物性の材料。吸音材 V 建築構造物相対湿度が 75% 以下の建物および構造物。

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。各種断熱材の設置時に使用するプレートです。屋根ふきそして漆喰のパーティション。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;
衛生的で人の健康に無害であり、環境;
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る。この材料の売り上げが伸びていることから判断すると、命は救えるが反撃を止めることはできない防弾ガラスが必要だということだ。

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» 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材料が形成され、乾燥すると弾性、超耐久性、無毒、撥水性のあるガラスの薄い層（人間の髪の毛の500倍以上薄い）になります。。

このような素材を使用すると、表面を細菌から完全に保護できるため、洗浄や消毒剤の必要がなく、皿やシンクの表面の細菌が単純に分離されます。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。

彼自身の薬効捻挫による痛みや、関節炎による関節炎などを軽減します。DMSO は真菌感染症と戦うためにも使用できます。

残念なことに、その薬効が発見されたとき、生産は中止されました。産業規模は長い間確立されており、広く普及してい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、その分子構造は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氷の混合物の驚異的な性質を発見したことで、すべてが変わりました。おがくず強度はレンガと同等で、割れたり溶けたりすることもありません。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、建物の耐用年数を延ばし、修復するのにも役立ちます。伝統的な方法多額の費用がかかるでしょう。

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。自然界には、硬い金属や耐久性のある木材だけでなく、人工的に作られた高強度の材料も存在します。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。自国では科学者たちは安全性を確保できていない経済的支援そしてオランダとグレートブリテン及び北アイルランド連合王国への移住を決意しました。 2010 年には科学者がノーベル賞を受賞しました。

面積が1に等しいグラフェンのシート上平方メートル、厚さは原子1個で、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、どちらの材料も炭素の同素体が変化したものです。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、高い強度、柔軟性、衝撃強度です。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、複合材料は航空宇宙産業を含むさまざまな分野で広く使用されています。

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。

軽量で耐久性のある素材はアルミニウムと同様の重量ですが、窒化ホウ素ナノチューブの使用によりほぼ 25 倍の強度があります。