宇宙中有沒有比鎢耐熱的物質(zhì)
- 教育綜合
- 2024-05-12 07:57:21
請(qǐng)問宇宙中有什么物質(zhì)能承受的住太陽核心的溫度?
已知熔點(diǎn)最高的物質(zhì)應(yīng)該是鉿合金,熔點(diǎn)高達(dá)4215℃單質(zhì)中熔點(diǎn)最高的金屬是鎢,達(dá)到3410℃;非金屬是碳(石墨,金剛石略低,3550℃)3850℃. 太陽的大小質(zhì)量的恒星核心溫度高達(dá)1500萬攝氏度,物質(zhì)無法以原子或者分子狀態(tài)存在于其中,只能以極高溫等離子形式存在于內(nèi)部,并且不斷的產(chǎn)生高溫核聚變,釋放能量。在地球上什么東西最耐熱?它的熔點(diǎn)是多少?
在元素周期表的所有金屬元素中,鎢元素的單質(zhì)是熔點(diǎn)最高的單質(zhì),其熔點(diǎn)達(dá)到了3422 ℃(沸點(diǎn)為5930 ℃),再也沒有哪種金屬元素的單質(zhì)熔點(diǎn)會(huì)比金屬鎢更高。之所以鎢的熔點(diǎn)非常高,與其鍵能極高的金屬鍵有關(guān)。
鎢是第74號(hào)元素,位于元素周期表中的第六周期第VIB族。在鎢的同族元素中,它們擁有金屬元素中最多的價(jià)電子數(shù),多達(dá)6個(gè),這意味著每個(gè)原子可以形成六根金屬鍵,所以這一族元素的鍵能極高,導(dǎo)致熔點(diǎn)也非常高。再綜合其他成鍵參數(shù),鎢的成鍵能力最強(qiáng),使得鎢是熔點(diǎn)最高的金屬。
不過,還有其他單質(zhì)可以比鎢忍耐更高的溫度,固態(tài)碳單質(zhì)可以承受住3627 ℃的溫度。但碳單質(zhì)沒有固定的熔點(diǎn)(1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓),因?yàn)樗诖蠹s3627 ℃就會(huì)升華,而碳的三相點(diǎn)溫度為4330 ℃(壓強(qiáng)為10.8 MPa)。因此,在還沒融化之前,固態(tài)碳就會(huì)直接升華成為氣態(tài)。
在人類已知的材料中,不僅沒有金屬能在1萬度的高溫還不熔化,而且就連那些合金也不行。迄今為止,人類制造出的最耐熱材料為五碳化四鉭鉿(Ta4HfC5),它的熔點(diǎn)為4215 ℃,它是由比鎢的熔點(diǎn)更高的碳化鉿和碳化鉭(熔點(diǎn)將近4000度)制成。
另外,還需注意的是,材料的熔點(diǎn)與壓強(qiáng)有關(guān),壓強(qiáng)越高熔點(diǎn)也會(huì)越高。但當(dāng)溫度和壓強(qiáng)大于臨界值之時(shí),材料就會(huì)變成超流體,已經(jīng)失去了熔點(diǎn)的意義。
鎢還是一種相當(dāng)脆的金屬,只有當(dāng)它純度很高時(shí)才會(huì)具有可塑性,還有很大的抗拉強(qiáng)度,不過這些都不是這種金屬的主要特性,要熔化一塊鎢就需要極高的溫度,鎢的熔點(diǎn)在3420攝氏度。
6000度的高溫什么東西能承受?
人類已知的所有材料都不能承受6000℃的高溫,前提是一定壓力下,物質(zhì)熔點(diǎn)在高壓下增加,地核中就有大量的鐵鎳以固態(tài)形式存在。宇宙中能夠承受這么高溫的物質(zhì)更多。
6000℃的溫度并不算很高,宇宙中有大量的物質(zhì)在超過6000℃的溫度下存在,不過由于溫度太高,基礎(chǔ)粒子的熱運(yùn)動(dòng)十分劇烈,物質(zhì)粒子被電離,形成帶電的等離子體,恒星中就都是這樣的物質(zhì),它們?cè)跓岬拇邉?dòng)下以極快的速度熱運(yùn)動(dòng)并隨機(jī)發(fā)生碰撞,又在壓力的幫助下,極少數(shù)的粒子和碰撞發(fā)生核聚變反應(yīng),形成新的元素核。不過這里的物質(zhì)已經(jīng)不是我們?nèi)粘I钪兴姷降奈镔|(zhì)形態(tài)了,而是高活躍狀態(tài)的離子態(tài),按照題主的話,這樣的物質(zhì)大概不算什么東西吧。
雖然常見的材料都無法承受6000℃的高溫,但是那一般指在常壓下。物質(zhì)的熔點(diǎn)定義即在一定壓力下,純物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)呈平衡時(shí)的溫度,也就是說在該壓力和熔點(diǎn)溫度下,純物質(zhì)呈固態(tài)的化學(xué)勢(shì)和呈液態(tài)的化學(xué)勢(shì)相等。明確表示所謂的熔點(diǎn)和壓力有密切關(guān)系。鐵的密度比鐵水稍大一些,當(dāng)外界壓力增大的時(shí)候,壓力成為阻止鐵的體積變化的因素,限制鐵水融化,要達(dá)到固態(tài)的化學(xué)勢(shì)和液態(tài)化學(xué)勢(shì)相等,就需要在更高的溫度下平衡。
所以盡管地心的溫度很高,可能在5000-6800℃,但外地核是液態(tài),內(nèi)地核由于壓力極高鐵的熔點(diǎn)升高反而保持固態(tài),而常壓或者真空條件下,鐵遇到5000℃的高溫,也早就氣化然后變?yōu)榈入x子體了。相反如果是融化后體積變小的物質(zhì),壓力升高熔點(diǎn)卻降低,壓力成為了協(xié)助物質(zhì)體積縮小的因素,汞就是這樣的一種金屬。
地球上常規(guī)條件下熔點(diǎn)最高的物質(zhì)為鎢,3390攝氏度-3430攝氏度;目前人類制造的最能耐高溫的材料,熔點(diǎn)大概4200℃,已經(jīng)比較接近太陽表面的溫度了。
有沒有比鎢熔點(diǎn)高的東西??
鎢有三千四百多度,我以前用來熔化金屬的石墨坩堝熔點(diǎn)就超過鎢三千八百五十多度,自身溫度必須要超過被熔物溫度,否則怎么能作為坩堝呢,我以前一個(gè)另居是粉末冶金廠的說過還有四千二百度的好樣是碳和幾種金屬合金的想不起了,下面的圖片是白玉坩堝,石墨坩堝要找到得化二個(gè)小時(shí)就不找了,隨便上傳一張