为什么超高压能够改变物质的性质
在自然界里,1万米深海的压力大约是1000大气压;地心压力大约是350万大气压;太阳中心压力又比地心压力大10万倍。
可是你知道一个大气压有多大?它约等于在1平方米的面积上堆满1万公斤东西的重量。
人类为了获得高的压力作过不少努力。在二十世纪头10年,已经得到了3000大气压,1914年得到了12000大气压,1935年得到了8万大气压,1940年得到了10万大气压。而现在,生产中已经应用50万大气压。压力的最新纪录是500万大气压!
人类如此热心地追求更高的压力,难道只是为了打破纪录吗?不,高压特别是超高压,已成为改造自然、改造物质的一种新的巨大的力量。
在自然界里,物质的性质有一些是很好的,有一些不是人们所满意的。大理石虽然很漂亮,但可惜太脆弱了,经不起什么打击;钢材虽然很硬,但又太重了。怎样才能根据人们的意愿任意地改变物质的特性呢?这可以说是人类长期以来的理想。自从超高压出现以后,这个理想才逐步被实现了。人们用超高压改造金属,得到了很大的成功。金属经过拉丝以后,表面的坚固性增加了,但变得很脆。为了消除这个拉丝以后留下的毛病,就要退火,但退过火后,又大大地损失了坚固性,这真是难以两全的事。怎么办呢?把拉丝工作放在超高压的监视之下来进行吧。果然,用8000个大气压压出来的铝丝,强度比在通常大气压下所拉出来的铝丝大一倍,而没有变脆。用5万个大气压压过的锇,要比非常坚硬的铬还坚硬,在30万大气压下,纯铁的坚固性要提高几万倍。不仅金属很听压力的话,就是非金属也是如此,象大理石、岩盐等这些很脆的材料,放在2~2.5万大气压的液体中处理一下,能失去脆性,而变得特别坚固了。
为什么在超高压下,物质的强度増加了,脆性也减小了呢?
平时,物质的分子与分子之间,原子与原子之间,都不是紧挨着的,彼此都有一定的距离。可是在超高压下,不仅物质的分子被压得更近了,而且,连原子之间的距离,也被压缩了,因而使原子之间的吸引力加强,抵抗外界拉力的能力提髙。同时,物质内部也常有一些肉眼看不见的裂痕,这是脆性物质的致命的“内患”,一旦遇到外界有什么破坏力量,它就会真的被破坏。受到超高压压过的物质,这种裂痕被压得合在一起了,“内患”没有了,物质也就变得强而有力了。
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