Pytanie:
Czy ostrze i trzonek noża mogą być wykonane w 100% z diamentu?
James Jenkins
2015-02-23 17:57:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Czytam powieść, której akcja toczy się w przyszłości. Odkryto planetę, na której znajdują się rozległe złoża diamentów. Prawdopodobnie diament wydobywa się podobnie jak marmur na ziemi (nie ma na ten temat zbyt wielu szczegółów).

Postać ma nóż, w którym ostrze / trzonek jest pojedynczym kawałkiem diamentu. W 2015 r. Na Ziemi można kupić noże z ostrzem diamentowym, ale wydają się być wykonane w całości ze stali (brak diamentów na komentarz @mart). Istnieją brzeszczoty, które mają diamenty przymocowane do stalowego ostrza.

Zakładając duże ilości niedrogich materiałów, byłoby możliwe zaprojektowanie i wyprodukowanie funkcjonalnego noża wykonanego z jednej części diamentu (wszystkie oprócz rączki)?

Rzeczywiście, powiązany artykuł dotyczy noża wykutego w specjalny sposób, a nie takiego, którego ostrze ma diamenty. Diament AFAIK jest nakładany na narzędzia w postaci pyłu i jest używany jako środek szlifierski, a nie do formowania ostrzy.
Uważam, że masz poprawne, zaktualizowane pytanie.
[Mikrotomy diamentowe] (http://en.wikipedia.org/wiki/Diamond_knife) (często używane w biologii do tworzenia ultracienkich mikrosekcji do mikroskopii elektronowej) są bliższe domniemanemu nożowi (są w 100% diamentowe wzdłuż cięcia powierzchni) zamiast tarcz z ziarnem diamentowym.
Broń jest oczywiście w permanentnej walce ze zbroją, a broń diamentowa nie radzi sobie dobrze ze zbroją - zwłaszcza jeśli ta zbroja używa diamentowych łusek. Diamentowe płatki będą tanie jak barszcz i nudne, wiele ostrych broni pchających.
Sześć odpowiedzi:
The Spooniest
2015-02-24 00:38:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Możesz obrobić czysty diament w coś w kształcie noża, ale nie byłby to zbyt dobry nóż . Diamenty są twarde, ale kruche. Ostrze złamałoby się na długo, zanim jego krawędź stępiłaby się, ale jest to prawdopodobnie gorsze: można ponownie naostrzyć tępe ostrze, ale złamane ostrze (zwłaszcza takie, które nie jest wykonane z materiału, który można stopić i przekuć) staje się zasadniczo bezużyteczne.

Jeśli chodzi o historię, jednym z możliwych tematów badań może być macahuitl : podobna do miecza broń używana przez Azteków . Głównym korpusem tej broni był prosty drewniany trzon z rowkami biegnącymi wzdłuż jego krawędzi, ale w rowkach wpasowane były małe ostrza z zaostrzonego obsydianu. Ostrze mogłoby się wyszczerbić lub złamać, ale sama broń pozostałaby nienaruszona przez większość ciosów, podczas gdy ostry jak skalpel obsydian mógłby ciąć nawet lepiej niż metal (poważnie: obsydian to niebezpieczny materiał). Nowoczesne „noże diamentowe” działają na podobnej zasadzie: tylko krawędź jest wykonana z diamentu, podczas gdy główny korpus jest wykonany z metalu lub czegoś innego, co nie jest tak podatne na pękanie.

dla celów opowieści mogłem sobie wyobrazić, że koncepcja noża diamentowego została powiększona do rodzaju „neo-macahuitl”, w którym zastosowano diamentowe ostrza . Główny korpus broni mógł być wykonany z metalu, twardej gumy lub innego materiału o wystarczającej wytrzymałości, a następnie można było do niego dopasować małe diamentowe ostrza (wszystkie diamentowe lub diamentowe). Być może uda się nawet wymieniać ostrza.

Fred
2015-02-23 20:05:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pierwszym kryterium byłoby uzyskanie diamentu lub fragmentu diamentu, wystarczająco dużego, z którego można by zrobić nóż. To, że takiego diamentu nie znaleziono na Ziemi, nie oznacza, że ​​nie może istnieć gdzie indziej. Lata temu astronomowie odkryli diamentową gwiazdę o średnicy 4000 km. Inne źródło podaje „zwłoki gwiazdy” o średnicy 55 000 km (pięć razy większej od średnicy Ziemi), wykonane z węgla i tlenu „najprawdopodobniej z natury krystalicznej, jak diament”.

Kształtowanie noża z połączoną rękojeścią z jednego diamentu wymagałoby bardzo starannego szlifowania i polerowania. Wymagałoby to dużego wysiłku i czasu, ale nie byłoby to niemożliwe. W ten sposób diamenty są wycinane z surowych diamentów. Trzeba by dużo uwagi, aby diament nie pękł. To delikatna procedura, która wymaga umiejętności, odpowiednich narzędzi, właściwych procedur i doświadczenia.

Po ukształtowaniu noża należałoby go wypolerować; coś, co zostało już zrobione na mniejszą skalę.

Jednym z problemów z nożem wykonanym w całości z diamentu jest to, jak przydatny byłby i czy pękłby, gdyby został upuszczony lub jeśli uderzył z siłą w inny twardy przedmiot, biorąc pod uwagę, że diament jest kruchy.

Twardość! = Niezniszczalny. Pamiętam, że byłem bardzo rozczarowany, że moja obrączka z wolframu nie jest kuloodporna.
@DougDawson Znam to uczucie, jak długo twoja żona czekała, zanim do ciebie strzelała?
@BigHomie, hahahaha, zarejestrowałeś się na Engineering.stackexcange tylko po to, aby zagłosować za komentarzem
Olin Lathrop
2015-02-23 20:28:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Teoretycznie możliwa jest obróbka dużego kawałka surowego diamentu w ostrzu noża. Moglibyśmy to zrobić dzisiaj na ziemi, chociaż proces nie byłby tani.

Największym problemem, jaki widzę, jest to, że chociaż diament zachowuje ostrą krawędź, jest zbyt kruchy, aby zrobić użyteczne ostrze noża, z wyjątkiem być może do zastosowań specjalnych, w których nóż nie będzie poddawany innym obciążeniom ostrza, a absolutna ostrość jest naprawdę ważna.

Inne właściwości diamentu, które warto zbadać, to to, że jest bardzo dobry przewodnik ciepła, wytrzymuje wysokie temperatury, jest przezroczysty i ma wysoki współczynnik załamania światła. Skoncentruję się na wykorzystaniu tych cech w powieści science fiction, w której sam materiał jest tani i obfity. Jest o wiele ciekawsze sposoby wykorzystania taniego diamentu niż robienie z niego ostrzy.

Diament może wytrzymać wysokie temperatury, ale nie w atmosferze tlenu.
@Diet: Nie widzę, jak wysokość atmosfery ma z tym coś wspólnego. Nasza atmosfera zawiera znaczne ilości tlenu, a na diamenty nie ma to wpływu, więc twój punkt widzenia nie ma sensu. Oczywiście nie możemy wiedzieć, czy uważasz, że nasza atmosfera jest „wysoka”, czy nie.
To literówka ... Miałem na myśli napisać „wysokie temperatury”. Diament spali się w wysokich temperaturach w obecności tlenu.
talrnu
2015-02-24 03:08:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Istnieją już metody tworzenia dużych sztucznych diamentów z bardziej powszechnych form węgla. Niektóre firmy oferują nawet usługę, w której możesz wysłać prochy ukochanego członka rodziny lub zwierzaka do sprasowania w diament na biżuterię. Nie jest nierozsądne wierzyć, że ten proces można rozszerzyć i wyspecjalizować w celu uformowania innych kształtów, takich jak nóż. Nie złagodzi to jednak żadnych materialnych ograniczeń, które zostały już wyszczególnione w innych odpowiedziach. Ułatwi to po prostu uzyskanie diamentu w kształcie noża.

Will Stone
2016-04-27 13:14:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Odpowiedź brzmi nie , a sformułowanie jest kluczowe.

„zakładając duże ilości materiałów w rozsądnej cenie” (są dostępne)

W takim razie tak, z pewnością byłoby możliwe wykonanie noża wykonanego z jednego kawałka diamentu. Jak skomentował @ nick-t, istnieją noże diamentowe i są używane w ultramikrotomii, czyli cięciu substancji na niezwykle cienkie plastry do wykorzystania w transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Wał nie jest w tym przypadku diamentem, a tarcza diamentowa jest otoczona metalem jako wspornik montażowy, ale są to możliwe do rozwiązania różnice, które występują głównie ze względu na koszty. Zakładając, że duże ilości diamentów o jakości klejnotów są niedrogie i dostępne, nie ma problemu.

Tego jednak nie da się rozwiązać:

... a funkcjonalny nóż ...

(podkreślenie dodane)

Diament nie tworzy funkcjonalnego noża. Istnieją ceramiczne noże wykonane z tlenku glinu lub innych bardzo twardych materiałów, prawdopodobnie ich używałeś. Nie są dobre (w porównaniu ze stalą), ponieważ prawie niezmiennie wykazują mikroczipy. Ten sam problem dręczy użytkowników noży szklanych i obsydianowych; noże diamentowe mają na celu opóźnienie tego problemu i robią to, ale jest to w rękach profesjonalistów wykonujących operacje lub w maszynie. W normalnym scenariuszu użytkowania poza światem diamentowy nóż zawiódłby niemal natychmiast. Sieć krystaliczna diamentu, która nadaje diamentowi jego twardość, również powoduje tę kruchość; więc problem tkwi w diamentach.

Testery CATRA są szeroko rozpowszechnione w branży noży, przynajmniej wśród większych producentów. Powszechnie wiadomo, że są one niedokładne w testowaniu niektórych stali, a zwłaszcza ceramiki; problem pojawia się, ponieważ człowiek nie może ciąć tak precyzyjnie, jak maszyna, i nie może całkowicie zapobiec siłom bocznym. Nóż diamentowy bez wątpienia uzyskałby wspaniały wynik w testach CATRA, podobnie jak stal ultratwarda; ale w rzeczywistości nie byłyby funkcjonalne.

Thrakorzog
2018-12-22 23:16:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Każdy materiał zamienia twardość na twardość. Im jest twardszy, tym bardziej kruchy. Niektóre materiały można poddać obróbce lub łączyć (stopować), aby uzyskać pożądane cechy, ale czysty materiał podlega ograniczeniom materiału.

Kruchy nóż nie jest funkcjonalnym nożem. Jest to przedmiot w kształcie noża. Jest to całkowicie użyteczne w przypadku jednorazowego (lub krótkotrwałego) użycia, dopóki złamania nie sprawią, że będzie bezużyteczne. Świetnie nadaje się również do zawieszenia na ścianie… stanowiłoby interesujące dzieło sztuki, zwłaszcza gdyby było dobrze oświetlone.

Szpilki / kolce (długie odłamki) wykonane z diamentów mogą służyć jako „noże” do rzucania. To byłaby broń jednorazowego użytku z diamentów.

Po prostu nie jest to odpowiedni materiał.

Z mojego doświadczenia wynika, że ​​obróbka cieplna stopu (takiego jak stal) jest najlepsza sposób na uzyskanie równowagi między wytrzymałością a twardością w celu uzyskania funkcjonalnego noża do długotrwałego użytkowania.



To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...