主题：玻璃为啥比钢铁硬？
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43 帖
izx 发表于 2021-6-3 19:04
我个人经验认为，材料理论上的强度应该是硬度，同一材料处理变强后，一般来说也变更硬了……而延展性，韧性什么，不是纯粹的强度，越硬越强没大错……
吕布和西凉军骁勇善战，是他硬度高，可是干不过曹操。曹操的军队个人能力比不过西凉（硬度差点），但组织性好、协同能力强（整体强度大），大军作战就能打过吕布—-铁块碾碎玻璃。但是小※※接触或者几个人对打，还是吕布厉害—玻璃能把铁板划出各种道道。
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42 帖
radius 发表于 2021-6-3 09:59
玻璃的键能比金属键能高，那为啥玻璃的抗拉强度不如金属？
原因嘛，一个主要的因素就是玻璃因为其分子结构的特点，缺乏延展性，一旦超过屈服强度(拉力)，就会断裂，而且因此应力集中(不均)的现象也非常明显。
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zhaoleslie 发表于 2021-6-3 19:43
确实如此。
钢铁种类很多。玻璃也是。
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40 帖
cliffwang 发表于 2021-6-3 10:55
钢铁的硬度也很多。楼主说的玻璃比钢铁硬，是因他没遇到过田忌赛马这种事
确实如此。
钢铁种类很多。玻璃也是。
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37 帖
tzhouxp 发表于 2021-6-3 18:10
60年代用擦镜纸。擦镜头。镜头就毛了。我的第一只镜头。
毛了的是镀膜吧， 要把玻璃擦毛还是挺有难度的
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老顽童 发表于 2021-6-3 10:32
文科生认为光学玻璃就是一种，武科生认为光学玻璃是一大类，有无数种。有一种就是硬质的，常用于镜头前方第一片玻璃。
以下内容由 tzhouxp 于 2021-6-4 10:00 补充
58-2镜头。那个年代的相机镜头玻璃都很软。所以只能用麂皮擦。或者尽量不擦。
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radius 发表于 2021-6-2 20:40
查了一下玻璃的力学性能，抗拉强度55~77Mpa 抗压强度130Mpa 弹性模量 72GPa
钢材的力学性能，以常用高碳钢为例：抗拉强度大于675MPA ，抗压强度与抗拉强度差不多，弹性模量196GPa
问题来了，玻璃无论抗压、抗拉还是弹性模量，都比不过钢材，为啥会比钢材硬？用一块玻璃去压钢材的表面，两者接触面的压强是一样的，不是玻璃应该先受到破坏吗？怎么会在钢材表面留下划痕？
玻璃当然比钢硬咧。硬度是原子的间距和排列结构决定的。
材料强度除了硬度有另一个特性， 就是延展性或者说塑性， 铁的塑性比玻璃好很多，金属键中，价壳层的电子可在许多原子间自由移动。这样的特性称为“电子海”。由于电子可以自由移动，因此金属原子之间可以相对运动。 玻璃原子不行。
影响抗压和抗拉强度的，都是塑性，
受到重击，玻璃乃至最硬的金刚石都会碎掉。 但是钢的延展性好，会变形，不会碎。
钢的抗拉强度高也是因为塑性高， 金属收到拉力发生均匀塑性形变，不容易断裂 本帖最后由 早餐饼 于 2021-6-3 17:18 编辑
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zhaoleslie 发表于 2021-6-3 10:28
既然谈到了，抗拉强度 抗压强度 弹性模量 ，那就还少了一个指标： 硬度。
玻璃的硬度比铁高，但是没有比钢材高多少。
另外，硬度低的东西能否损坏硬度高的东西。
这个取决于硬度相差多少，以及攻击目标时候携带的能量的大小。 豆腐和钻石比，慢慢的摩擦豆腐当然没办法把钻石怎么样。
不锈钢和玻璃硬度相差不大，这时候相互作用，两者都会有磨损。让硬的物质组织损失的原因是稍软的物质的组织附加上了外力，等于有了冲击力。
所以，如果能把豆腐组织加速到足够的速度，理论上也可以磨损钻石。
你的这个比分很好，容易理解
。就好比，杂牌军打不过嫡系※※，如果硬要拼的话，嫡系※※也会有伤亡损失。
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秋风黄叶 发表于 2021-6-3 10:53
谢谢回复。
京东找了一下，发现有伊林的十万个为什么，这么多年了王老师还能记得作者名字，想来内容一定不错，下单了。
我也是几十年前看的，你既然下单买了，就看看有意思没有。有的书，过时以后就不好看了。
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ljj 发表于 2021-6-2 20:57
玻璃最大的未解之谜是：
为啥在常温下能保持形状，而不变形。
有形变，只是你肉眼看不出来。 常温下你看沥青也是不变形啊
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llasd 发表于 2021-6-3 11:37
玻璃弹性很快就到极限了，进入塑形区，但变形很少，看不到变形
钢材变形大，能看到变形。
你说这个叫脆性，用弹性模量比上强度，结果越大脆性越大。但脆性大不等于硬度大，例如烤焦的饼干脆性很大，但硬度很小。
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radius 发表于 2021-6-2 20:40
查了一下玻璃的力学性能，抗拉强度55~77Mpa 抗压强度130Mpa 弹性模量 72GPa
钢材的力学性能，以常用高碳钢为例：抗拉强度大于675MPA ，抗压强度与抗拉强度差不多，弹性模量196GPa
问题来了，玻璃无论抗压、抗拉还是弹性模量，都比不过钢材，为啥会比钢材硬？用一块玻璃去压钢材的表面，两者接触面的压强是一样的，不是玻璃应该先受到破坏吗？怎么会在钢材表面留下划痕？
强度：包括抗拉强度，抗压强度，是不被破坏能承受的力的量度指标，能承受的力越大，其强度就越大，即使期间物体可能已经是变形严重到认不出它本来面目，例如气球从薄片吹成大球。
刚度：就是模量，包含弹性模量与塑形模量，物体抗变形能力的量度指标。受同样力，变形越大，刚度越小。
玻璃弹性很快就到极限了，进入塑形区，但变形很少，看不到变形
钢材变形大，能看到变形。
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老顽童 发表于 2021-6-3 10:35
惭愧，没写过啥书。不过早年有一位苏联科普作家叫伊林，写了不少有趣的科普书。小时候看过。
谢谢回复。
京东找了一下，发现有伊林的十万个为什么，这么多年了王老师还能记得作者名字，想来内容一定不错，下单了。
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duvet 发表于 2021-6-3 09:38
俺前几年买了两瓶比较贵的那个玻璃瓶的好像叫VOSS纯净水，喝完瓶子没舍得丢，倒放在角落里几年。结果后来一次打扫，瓶子拿起来一看已经变形了，靠近地面的那一边明显变厚了，真个瓶子都有点不圆了，非常明显。。。。。不知道这个玻璃瓶是不是配方有点不一样，“液化”太严重了
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老顽童 发表于 2021-6-2 23:48
玻璃其实是液体，不过常温下太粘稠了，流动速度极慢。人的寿命太短，看不到它的流动，所以以为它不变形。据说西方许多中世纪的教堂窗户的彩色玻璃已经可以量出下部比上部略厚一点了。某大学物理实验室里有一个玻璃放在漏斗里，等待玻璃滴落下去。也许一两千年以后，人们会看到一滴玻璃滴落下去。
像玻璃这种物质叫做非结晶物质，类似的还有沥青。它们没有固定的熔点，随着温度升高流动性增强，人们看到的是它们随着温度升高逐渐软化。沥青没有玻璃这么顽固，它的特点会明显一点：用锤子敲击它，它会碎裂；但是给它施加一个力，它就不会碎裂，而是慢慢变形。
确定那教堂不是被火烧过，玻璃曾受过一定热力产生变形？
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funder 发表于 2021-6-3 10:03
工具钢是可以在浮法玻璃（窗玻璃）上压出刻痕的，所以硬度超过了玻璃。
另外，硬度和强度是两码事。
至于金刚石的琢磨，是使用金刚石屑做成的砂轮。
硬度和强度是两回事，那硬度的原理是什么？
我看工业上测试硬度，要么是两块被测物体互相划，看谁能在对方表面留下划痕，要么就是用金刚石尖端去压，看压痕的大小。这两种测试方法都涉及到对被测物的破坏，和破坏相关的指标就是抗压强度和抗拉强度了，但硬度又不单单与强度相关，这就让我很疑惑，除了强度外，还有什么因素影响了被破坏的程度？
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alpha7 发表于 2021-6-3 00:42
楼主再思考一下，钻戒的八箭八心用啥磨出来的，难道还有比钻石硬的？这个问题更有意思。
抛光原理可能涉及到热，摩擦热在钻石抛光过程中可能起了重要作用。
另外，软的东西和硬的东西互相摩擦，虽然硬的东西磨损会比较小，但也不是一点不磨损的。
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artist 发表于 2021-6-2 23:22
简单地说，玻璃中的"粒子"是靠离子键/共价键链接在一起的，键能要比金属的金属键高。
玻璃的键能比金属键能高，那为啥玻璃的抗拉强度不如金属？
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俺前几年买了两瓶比较贵的那个玻璃瓶的好像叫VOSS纯净水，喝完瓶子没舍得丢，倒放在角落里几年。结果后来一次打扫，瓶子拿起来一看已经变形了，靠近地面的那一边明显变厚了，真个瓶子都有点不圆了，非常明显。。。。。不知道这个玻璃瓶是不是配方有点不一样，“液化”太严重了
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