Frage:
Könnte eine Messerklinge und ein Schaft aus 100% Diamant bestehen?
James Jenkins
2015-02-23 17:57:49 UTC
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Ich lese in Zukunft einen Roman. Es wurde ein Planet gefunden, auf dem sich umfangreiche Diamantvorkommen befinden. Vermutlich wird Diamant abgebaut, ähnlich wie Marmor hier auf der Erde (dazu gibt es nicht viele Details).

Ein Charakter hat ein Messer, bei dem die Klinge / der Schaft ein einzelnes Stück Diamant ist. Im Jahr 2015 können Sie hier auf der Erde Diamantmesser kaufen, aber sie scheinen ausschließlich aus Stahl zu sein (keine Diamanten pro Kommentar von @mart). Es gibt einige Sägeblätter, an denen Diamantstücke an einem Stahlblatt befestigt sind.

Unter der Annahme großer Mengen preisgünstiger Materialien wäre es möglich, ein hergestelltes Funktionsmesser zu entwerfen und herzustellen aus einem einzelnen Diamantabschnitt (alle außer dem Griff)?

Tatsächlich handelt der verlinkte Artikel von einem Messer, das auf besondere Weise geschmiedet wurde, und nicht von einem Messer, an dessen Klinge tatsächlich Diamanten befestigt sind. AFAIK-Diamant wird als Staub auf Werkzeuge aufgetragen und als Schleifmittel verwendet, nicht zur Bildung von Klingen.
Ich glaube, Sie sind richtig, aktualisierte Frage.
[Diamantmikrotome] (http://en.wikipedia.org/wiki/Diamond_knife) (in der Biologie häufig zur Erstellung ultradünner Mikroschnitte für die Elektronenmikroskopie verwendet) befinden sich näher an Ihrem vermuteten Messer (sie sind 100% Diamant entlang des Schnitts Oberfläche) statt Klingen mit Diamantkorn.
Waffen befinden sich natürlich in einem permanenten Kampf mit Rüstungen, und Diamantwaffen schneiden gegen Rüstungen nicht gut ab - besonders wenn diese Rüstungen Diamantschuppen verwenden. Diamantflocken sind spottbillig und stumpf viele scharfe Stichwaffen.
Sechs antworten:
#1
+10
The Spooniest
2015-02-24 00:38:23 UTC
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Sie könnten reinen Diamanten zu etwas verarbeiten, das wie ein Messer geformt ist, aber es wäre kein sehr gutes Messer . Diamanten sind hart, aber spröde. Die Klinge würde brechen, lange bevor ihre Kante stumpf wurde, aber das ist wohl schlimmer: Sie können eine stumpfe Klinge nachschärfen, aber eine gebrochene Klinge (insbesondere eine Klinge, die nicht aus einem Material besteht, das geschmolzen und neu geschmiedet werden kann) wird im Wesentlichen unbrauchbar. P. >

Wenn es sich um eine Geschichte handelt, könnte ein mögliches Forschungsthema das macahuitl sein: eine schwertartige Waffe, die von den Azteken verwendet wird. Der Hauptkörper dieser Waffe war ein einfacher Holzschaft mit Rillen entlang seiner Kante, aber kleine Klingen aus geschärftem Obsidian wurden in die Rillen eingepasst. Eine Klinge könnte abplatzen oder brechen, aber die Waffe selbst würde bei den meisten Schlägen intakt bleiben, während der skalpellscharfe Obsidian noch besser schneiden könnte als Metall (im Ernst: Obsidian ist gefährliches Zeug). Moderne "Diamantmesser" arbeiten nach einem ähnlichen Prinzip: Nur die Kante besteht aus Diamant, während der Hauptkörper aus Metall oder etwas anderem besteht, das nicht so bruchanfällig ist.

Für Als Zweck einer Geschichte konnte ich mir vorstellen, dass das Diamantmesser-Konzept zu einer Art "Neo-Macahuitl" aus Diamantklingen ausgebaut wurde. Der Hauptkörper der Waffe könnte aus Metall, Hartgummi oder einem anderen Material mit ausreichender Festigkeit bestehen, und dann könnten kleine Diamantklingen (alles Diamant oder diamantkantiges Metall) darin angebracht werden. Es könnte sogar möglich sein, die Klingen austauschbar zu machen.

#2
+5
Fred
2015-02-23 20:05:56 UTC
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Das erste Kriterium wäre, einen Diamanten oder ein Diamantfragment zu erhalten, das groß genug ist, um ein Messer herzustellen. Nur weil ein solcher Diamant nicht auf der Erde gefunden wurde, heißt das nicht, dass er anderswo nicht existieren kann. Vor Jahren fanden Astronomen einen Diamantstern mit einem Durchmesser von 4000 km. Eine andere Quelle behauptet eine "Leiche eines Sterns" mit einem Durchmesser von 55.000 km (fünfmal so viel Erddurchmesser) aus Kohlenstoff und Sauerstoff, "höchstwahrscheinlich kristallin wie ein Diamant".

Das Formen eines Messers mit einem kombinierten Griff aus einem einzelnen Diamanten würde ein sehr sorgfältiges Schleifen und Polieren erfordern. Dies würde viel Aufwand und Zeit erfordern, aber es wäre nicht unmöglich. So werden Edelsteindiamanten aus Rohdiamanten geschnitten. Es wäre viel Sorgfalt erforderlich, um ein Zerbrechen des Diamanten zu verhindern. Es ist eine heikle Prozedur, die Geschicklichkeit, die richtigen Werkzeuge, die richtigen Prozeduren und Erfahrung erfordert.

Nachdem das Messer geformt wurde, müsste das Messer poliert werden. etwas, das bereits in kleinerem Maßstab getan wurde.

Ein Problem mit einem Messer, das vollständig aus Diamant besteht, ist, wie nützlich es wäre und ob es zerbrechen würde, wenn es fallen gelassen würde oder wenn es einen anderen harten Gegenstand mit Gewalt getroffen hat, vorausgesetzt, Diamant ist spröde.

Härte! = Unzerstörbar. Ich erinnere mich, dass ich sehr enttäuscht war, dass mein Wolfram-Ehering nicht kugelsicher ist.
@DougDawson Ich kenne das Gefühl, wie lange hat Ihre Frau gewartet, bevor sie auf Sie geschossen hat?
@BigHomie, hahahaha, hat sich bei engineering.stackexcange angemeldet, nur um Ihren Kommentar zu verbessern
#3
+4
Olin Lathrop
2015-02-23 20:28:27 UTC
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Es ist theoretisch möglich, ein großes Stück Rohdiamanten in eine Messerklinge zu verarbeiten. Wir könnten es heute auf der Erde tun, obwohl der Prozess nicht billig wäre.

Das größte Problem, das ich sehe, ist, dass Diamant zwar eine scharfe Kante beibehält, aber zu spröde ist, um eine nützliche Messerklinge herzustellen, außer Vielleicht für spezielle Anwendungen, bei denen das Messer keinen anderen Belastungen der Klinge ausgesetzt ist und absolute Schärfe wirklich sehr wichtig ist.

Andere Eigenschaften von Diamant, die Sie möglicherweise untersuchen möchten, sind, dass es sehr gut ist Wärmeleiter, hält hohen Temperaturen stand, ist transparent und hat einen hohen Brechungsindex. Ich würde mich darauf konzentrieren, diese Eigenschaften in einem Science-Fiction-Roman auszunutzen, in dem das Material selbst billig und reichlich vorhanden ist. Es gibt viel interessantere Möglichkeiten, billigen Diamanten zu verwenden, als Messerklingen daraus herzustellen.

Diamant kann hohen Atmosphären standhalten, jedoch nicht in einer Sauerstoffatmosphäre.
@Diet: Ich sehe nicht, wie die Höhe der Atmosphäre etwas damit zu tun hat. Unsere eigene Atmosphäre enthält viel Sauerstoff, und Diamanten sind davon nicht betroffen, daher macht Ihr Standpunkt wenig Sinn. Natürlich können wir nicht wissen, ob Sie unsere Atmosphäre für "hoch" halten oder nicht.
Das ist ein Tippfehler ... Ich wollte "hohe Temperaturen" schreiben. Diamant brennt bei hohen Temperaturen in Gegenwart von Sauerstoff.
#4
+4
talrnu
2015-02-24 03:08:58 UTC
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Es gibt bereits Methoden zur Herstellung beträchtlicher künstlicher Diamanten aus häufigeren Formen von Kohlenstoff. Einige Unternehmen bieten sogar einen Service an, bei dem Sie die Asche eines geliebten Familienmitglieds oder Haustieres zu einem Diamanten für Schmuck komprimieren können. Es ist nicht unangemessen zu glauben, dass dieser Prozess skaliert und spezialisiert werden könnte, um andere Formen wie ein Messer zu formen. Dies wird jedoch keine der materiellen Einschränkungen abmildern, die andere Antworten bereits detailliert beschrieben haben. Es macht es einfach, einen messerförmigen Diamanten zu bekommen.

#5
+3
Will Stone
2016-04-27 13:14:27 UTC
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Die Antwort lautet nein und die Formulierung ist der Schlüssel.

"unter der Annahme großer Mengen preisgünstiger Materialien" (verfügbar)

Dann wäre es sicherlich möglich, ein Messer aus einem einzigen Diamantabschnitt herzustellen. Wie @ nick-t kommentierte, existieren Diamantmesser und werden bei der Ultramikrotomie verwendet, dem Schneiden einer Substanz in extrem dünne Scheiben zur Verwendung in der Transmissionselektronenmikroskopie. Die Welle ist in diesem Fall kein Diamant, und die Diamantklinge ist als Montagehalterung von Metall umgeben. Dies sind jedoch lösbare Unterschiede, die meist aus Kostengründen bestehen. Vorausgesetzt, große Mengen Diamanten in Edelsteinqualität sind preiswert und verfügbar, kein Problem.

Dies ist jedoch nicht lösbar:

... a funktionelles Messer ...

(Hervorhebung hinzugefügt)

Diamant erstellt kein funktionelles Messer. Es gibt Keramikmesser aus Aluminiumoxid oder anderen sehr harten Materialien, die Sie wahrscheinlich verwendet haben. Sie sind nicht gut (im Vergleich zu Stahl), da sie fast immer Mikrochips aufweisen. Das gleiche Problem ärgert die Benutzer von Glasmessern und Obsidianmessern. Diamantmesser sollen dieses Problem verzögern und tun, aber dies liegt in den Händen von Fachleuten, die Operationen durchführen, oder in einer Maschine. In einem normalen Szenario außerhalb der Welt würde ein Diamantmesser fast sofort ausfallen. Das Kristallgitter des Diamanten, das dem Diamanten seine Härte verleiht, verursacht ebenfalls diese Zerbrechlichkeit; Das Problem liegt also bei Diamanten.

CATRA-Tester sind in der Messerindustrie zumindest bei größeren Herstellern weit verbreitet. Es ist auch allgemein bekannt, dass sie beim Testen einiger Stähle und insbesondere von Keramik ungenau sind. Das Problem entsteht, weil ein Mensch nicht so genau schneiden kann wie eine Maschine und Seitenkräfte nicht vollständig verhindern kann. Ein Diamantmesser würde bei CATRA-Tests zweifellos ein wunderbares Ergebnis erzielen, ebenso wie ultraharte Stähle. In Wirklichkeit wären sie jedoch nicht funktionsfähig.

#6
  0
Thrakorzog
2018-12-22 23:16:37 UTC
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Alle Materialien tauschen Härte gegen Zähigkeit aus. Je härter es ist, desto spröder. Einige Materialien können behandelt oder kombiniert (legiert) werden, um etwas mit den gewünschten Eigenschaften herzustellen. Ein reines Material unterliegt jedoch den Einschränkungen des Materials.

Ein sprödes Messer ist kein Funktionsmesser. Es ist ein messerförmiges Objekt. Dies ist perfekt für eine einmalige (oder kurze) Verwendung geeignet, bis die Frakturen es unbrauchbar machen. Es ist auch vollkommen in Ordnung für einen Wandbehang ... wäre ein interessantes Kunstwerk, besonders wenn es gut beleuchtet ist.

Shivs / Spikes (lange Scherben) aus Diamanten könnten als Wurfmesser verwendet werden. Das wäre eine Einwegwaffe aus Diamanten.

Es ist einfach kein geeignetes Material.

Nach meiner Erfahrung ist die Wärmebehandlung einer Legierung (wie Stahl) die beste Weg, um ein Gleichgewicht zwischen Zähigkeit und Härte für ein Langzeit-Funktionsmesser zu erhalten.



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