Построение суперматериала - температуры плавления и кипения

Некоторые элементы и композиты в реальном мире имеют значительные температуры плавления и кипения. Металл с самыми высокими значениями — вольфрам с 3695 К и 6 203 К соответственно. По словам наших друзей из химии , углерод имеет еще более высокую температуру плавления 3823 К, в то время как существуют еще более упругие материалы, такие как карбид тантала-гафния (4263 К) или потенциальный новый рекордсмен HfN0,38C0,51 (4400 К ). ).

Химия также была достаточно любезна, чтобы обсудить, что дает материалам такие высокие температуры фазового перехода, но моего понимания химии недостаточно, чтобы расширить информацию, которую я нашел до сих пор (или, если быть честным, найти информацию о химии). ).

Используя только то, что мы в настоящее время знаем и можем теоретизировать, какие самые высокие температуры плавления и кипения мы можем дать элементу или соединению?

Моя цель — получить материал, который функционирует как расплавленный ил при температуре 10 255 К и нормальном давлении воздуха на уровне земного моря и не выделяет токсичных паров.

Вряд ли вы получите ответ. Вычисление точек плавления для большого количества потенциальных соединений расширило верхнюю границу для точек плавления только примерно на 200 градусов. Это соединение, о котором вы упомянули, имеет температуру плавления 4400 К — очень далеко от вашей цели. Кроме того, почти все химические вещества токсичны, если они достаточно концентрированы. Интуитивно я подозреваю, что такого соединения не может существовать.
Чтобы получить жидкость при такой высокой температуре, нужно также высокое давление.
Я не могу сказать это наверняка, но у меня есть ощущение, что 10К могут привести к тому, что некоторые элементы воздуха станут токсичными. quora.com/What-happens-to-air-if-you-heat-it-to-5000-kelvins В воздухе над вашими бассейнами кислород, азот и водород будут соединяться друг с другом, образуя молекулы, но не обычные молекулы, существующие при комнатной температуре. Возможно, вам захочется немного снизить температуру.
@Murphy Сделал бы это, если бы мог, но я пытаюсь применить науку к чему-то, что уже существует в определенной (вымышленной) вселенной.
Вы уверены, что температура была в К? Если бы это было в градусах по Фаренгейту, то 10255°F комфортно находились бы в диапазоне 5600.
@matscienceman Значение 18 000 F. Я преобразовал его в Кельвин для простоты.

Ответы (2)

Комментарии к вашему вопросу на месте. Приходится переходить на экзотические материалы.

  1. Гамовиум. Джордж Гамов, работая с ранней теорией ядерной упаковки, нашел необычный стабильный ответ с атомным весом 3000. Ядро представляло собой пончик.

Даже без химических связей такой материал будет иметь медленную тепловую скорость.

Не знаю, какие у него будут свойства. Будет огромное электронное облако.

  1. Теперь у вас есть эти атомные пончики. Можем ли мы сделать их достаточно большими, чтобы связать их вместе. Какие будут характеристики цепей и листов из этого материала. Я ожидаю, что он будет очень гибким и довольно прочным для своей массы, поскольку для разрыва колец требуются ядерные силы.

Редактировать: Мое плохое: Гамов предложил модель ядерной жидкости. Джон Уилер показал, что одним из стабильных решений является пончик.

https://books.google.ca/books?id=mHvE-OyY3OsC&pg=PA297&lpg=PA297&dq=donut+atomic+nucleus+gamov&source=bl&ots=wXL_PN1PSk&sig=0W2QWEucxx6l6Q4lZgNFqaaYNZk&hl=en&sa=X&ved=0ahUKEwjv8fub4rjLAhUCn4MKHQmmCH4Q6AEIHDAA#v=onepage&q=donut%20atomic% 20nucleus%20gamov&f=false

Великие физики от Галилея до Эйнштейна Георгия Гамова стр.297

Ссылка на поиск в гугле. Доступно на Amazon и Indigo.

Не уверен, насколько это точно. Единственная прямая ссылка на гамовий, которую я могу найти, — это эта книга , в которой предполагается, что у него должен быть атомный номер 105, на 2 выше, чем у лоуренсия, а не в таблице Менделеева , но если бы это было так, вероятно, он имел бы атомный вес около 270.
Потрясающий. Я даже не ждал ответа!

Дополнительные улучшения возможны, но что-то большее маловероятно, поскольку мы имеем дело с фундаментальными ограничениями связей между молекулами в материале.

Вам понадобится своего рода прорыв «квантовый скачок» в технологии материалов, который позволит создать какое-то новое состояние материи, или структуры, или связей, или чего-то еще, чтобы оно выдерживало те температуры, которые вы описываете.

Самый горячий из известных современных материалов имеет температуру 3526°C. Компьютерные модели предложили материал, который плавится при 4126°C, но последнее, что я слышал, мы пока не можем создать такой материал, и у нас нет ничего более горячего даже в моделировании.

Итак, в основном с известной технологией, посмотрите на цифры для тех двух материалов, которые вы уже перечислили, и вы там. Это предел.

Найдет что-то лучше? Мы обычно делаем. Будет ли это намного лучше? Возможно нет.

Подумайте, например, о сверхпроводниках: с 80-х годов у нас есть сверхпроводники, работающие при температуре -135 ° C, но с тех пор лучшее, чего мы достигли, - это -70 ° C при чрезвычайно высоком давлении, и мы в основном не улучшили стандартное давление. цифры вообще. Если не будет другого фундаментального прорыва, такого как тот, который привел к высокотемпературным сверхпроводникам, тогда не произойдет и комнатно-температурных сверхпроводников.

Очередной вымысел, побежденный реальностью... Большая часть вселенной, которую я сейчас пытаюсь квантовать, в основном является магией, так что неудивительно.
Построение суперматериала - температуры плавления и кипения
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v