Fuerza

El acero de alta calidad tiene la misma resistencia 1 000 MPa. Mientras tanto, ya en 1923 los años fueron calculados, que la fuerza cristalina de la sal de mesa ordinaria debe ser 5000 MPa, así que cinco veces más. Según los mismos cálculos, el hierro puro debería tener una resistencia aún mayor., porque hasta 13500 MPa, eso se acabo 50 veces más que la fuerza real del hierro técnico. Curiosamente, el hierro no es el más fuerte en absoluto. Grafito liso, que podemos romper fácilmente incluso al afilar un lápiz, debería ser más duradero que el hierro, casi tres veces más. Medio, que en una varilla de grafito del mismo grosor que el grafito en un lápiz, Podríamos suspender un Viejo o cuatro Fiat polacos cargados 125 pag.

¿De dónde provienen estos datos?? ¿Sobre qué base se hicieron estos cálculos?? Antes de responder a esa pregunta, Recordemos, ze metal, como la sal de mesa, tener una estructura cristalina. La estructura de la red cristalina de los metales varía, pero lo que todos tienen en común es esto, que su red está hecha de átomos de un elemento, la formación de esta red se debe a las fuerzas de enlace entre los átomos. Y aquí radica la respuesta a la pregunta planteada. Es precisamente sobre la base del cálculo de las fuerzas de atracción entre los átomos de la red cristalina que se puede calcular la resistencia teórica de los materiales..

Desafortunadamente, los cálculos teóricos solo nos muestran la dirección de la búsqueda, y no dan ningún resultado práctico. Para obtener la fuerza del hierro igual a la calculada, tendríamos que producir monocristales perfectamente uniformes. Cristales, en el que solo habría átomos de hierro sin impurezas extrañas. Además, todos los átomos deben organizarse con mucha regularidad., de modo que un átomo colocado en la esquina de un cristal elemental es simultáneamente un elemento de una partícula elemental adyacente.

Entonces tenemos dos dificultades que superar: el primero - impurezas en los cristales y el segundo – heterogeneidad de su estructura. ¿Podemos hacer eso??

Físicos modernos, y cada vez más a menudo la electrónica "desea” I, más importante, recibir monocristales de germanio (uno de los semiconductores importantes) o czystości „siedmiu dziewiątek’. Medio, que en un germanio monocristalino semiconductor debe ser 99,99999% germanu. Solo un átomo de elemento extraño por 10 millones de átomos de germanio.

La foto de arriba muestra una fotografía del cristal tomada con un microscopio electrónico ampliada dos millones de veces.. La regularidad de la estructura de este cristal fue perturbada por un solo átomo extraño.. Como resultado de tal defecto, la resistencia del material disminuye y sus otras propiedades cambian.. Heterogeneidad constructiva, la falta de ordenación de los átomos en la red cristalina puede eliminarse, p. ej.. presionando átomos dispersos aleatoriamente en una cuadrícula regular. Así es como, exprimiendo grafito ordinario, obtenemos un diamante noble.. Desafortunadamente, la presión requerida para esto es decenas, e incluso cientos de miles de atmósferas. Para evitar esto, cada vez se utilizan más nuevos, mejores métodos de "cría” monocristales perfectamente homogéneos.

Muchos metales ya se han obtenido mediante el método de cultivo., incluyendo hierro. Desafortunadamente, son más delgados que un cabello humano y no miden más de unos pocos centímetros.. Los estudios de estos monocristales han demostrado la exactitud de los cálculos teóricos.: La fuerza de los cristales individuales de hierro era igual 13360 MPa, así que solo el P. 140 menos MPa que la fuerza calculada. También se confirmó la concentración de sal calculada.. Monocristal gigante crecido de longitud 60 cm y de diámetro 1 cm, extremadamente puro, un átomo extraño por mil millones de átomos de cloro y sodio, tenía una resistencia mayor que la del acero premium.

Tan perfecto, Sin embargo, no podemos obtener cristales tan puros con ninguno de los métodos descritos anteriormente.. En el proceso de obtención de piedras preciosas sintéticas, normalmente no nos preocupamos por tal perfección de los cristales., según lo requieran los físicos o la electrónica.