Domanda:
La lama e il manico di un coltello possono essere fatti di diamante al 100%?
James Jenkins
2015-02-23 17:57:49 UTC
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Sto leggendo un romanzo ambientato nel futuro. È stato trovato un pianeta dove sono presenti vasti depositi di diamanti. Presumibilmente il diamante viene estratto in modo molto simile al marmo qui sulla terra (non ci sono molti dettagli su questo).

Un personaggio ha un coltello in cui la lama / asta è un unico pezzo di diamante. Nel 2015 qui sulla Terra puoi acquistare coltelli a lama diamantata, ma sembrano essere tutti in acciaio (niente diamanti per commento di @mart). Ci sono alcune lame per seghe che hanno pezzi di diamante attaccati a una lama in acciaio.

Supponendo grandi quantità di materiali a prezzi ragionevoli, sarebbe possibile progettare e produrre un coltello funzionale fatto da una singola sezione di diamante (tutti tranne il manico)?

effettivamente, l'articolo collegato riguarda un coltello forgiato in un modo speciale, non uno con dei veri diamanti attaccati alla lama. Il diamante AFAIK si applica agli utensili come polvere e viene utilizzato come agente abrasivo, non per formare lame.
Credo che tu sia corretta, domanda aggiornata.
[Diamond microtomes] (http://en.wikipedia.org/wiki/Diamond_knife) (usati frequentemente in biologia per creare microsezioni ultrasottili per la microscopia elettronica) sono più vicini al tuo presunto coltello (sono diamanti al 100% lungo il taglio superficie) piuttosto che lame con grana diamantata.
Le armi sono ovviamente in una battaglia permanente con l'armatura e le armi di diamante non vanno bene contro le armature, specialmente se quell'armatura usa scaglie di diamante. Le scaglie di diamante saranno a buon mercato e smussate molte armi affilate.
Sei risposte:
#1
+10
The Spooniest
2015-02-24 00:38:23 UTC
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Potresti lavorare il diamante puro in qualcosa a forma di coltello, ma non sarebbe un ottimo coltello . I diamanti sono duri, ma fragili. La lama si spezzerebbe molto prima che il suo filo diventasse opaco, ma questo è probabilmente peggio: puoi riaffilare una lama smussata, ma una lama rotta (specialmente una non fatta di un materiale che può essere fuso e riforgiato) diventa essenzialmente inutile.

Se questo è per una storia, un possibile soggetto di ricerca potrebbe essere il macahuitl : un'arma simile a una spada usata dagli Aztechi . Il corpo principale di quest'arma era una semplice asta di legno con scanalature che correvano lungo il bordo, ma piccole lame di ossidiana affilata sarebbero state inserite nelle scanalature. Una lama potrebbe scheggiarsi o rompersi, ma l'arma stessa rimarrebbe intatta per la maggior parte dei colpi, mentre l'ossidiana affilata come un bisturi potrebbe tagliare anche meglio del metallo (seriamente: l'ossidiana è una cosa pericolosa). I moderni "coltelli diamantati" funzionano secondo un principio simile: solo il bordo è di diamante, mentre il corpo principale è di metallo, o qualcos'altro che non è così soggetto a rotture.

Per Ai fini di una storia, potrei immaginare che il concetto di coltello diamantato venga ridimensionato in una sorta di "neo-macahuitl" che utilizzava lame diamantate . Il corpo principale dell'arma potrebbe essere fatto di metallo, gomma dura o qualsiasi altro materiale di resistenza sufficiente, e quindi potrebbero essere inserite piccole lame diamantate (tutte diamantate o metallo con bordi di diamante). Potrebbe anche essere possibile rendere le lame sostituibili.

#2
+5
Fred
2015-02-23 20:05:56 UTC
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Il primo criterio sarebbe ottenere un diamante, o un frammento di diamante, abbastanza grande da cui si potrebbe ricavare un coltello. Solo perché un simile diamante non è stato trovato sulla Terra non significa che non possa esistere altrove. Anni fa, gli astronomi hanno trovato una stella di diamante di 4000 km di diametro. Un'altra fonte afferma che un "cadavere di una stella" di 55.000 km di diametro (cinque volte il diametro della Terra) fatto di carbonio e ossigeno "molto probabilmente di natura cristallina, come un diamante".

Per modellare un coltello, con un manico combinato, da un singolo diamante richiederebbe una molatura e una lucidatura molto attente. Ciò richiederebbe molto impegno e tempo, ma non sarebbe impossibile. È così che i diamanti gemma vengono tagliati dai diamanti grezzi. Sarebbe necessaria molta cura per evitare che il diamante si frantumi. È una procedura delicata che richiede abilità, gli strumenti giusti, le procedure corrette ed esperienza.

Dopo che il coltello è stato modellato, il coltello dovrebbe essere lucidato; qualcosa che è già stato fatto su scala più piccola.

Un problema con un coltello fatto interamente di diamante è quanto sarebbe utile e se si frantumerebbe se cadesse o se ha colpito con forza un altro oggetto duro, dato che il diamante è fragile.

Durezza! = Indistruttibile. Ricordo di essere rimasto molto deluso dal fatto che la mia fede nuziale in tungsteno non fosse a prova di proiettile.
@DougDawson Conosco la sensazione, quanto tempo ha aspettato tua moglie prima di spararti?
@BigHomie, hahahaha, registrato su engineering.stackexcange solo per votare a favore del tuo commento
#3
+4
Olin Lathrop
2015-02-23 20:28:27 UTC
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Lavorare una grossa fetta di diamante grezzo nella lama di un coltello è teoricamente possibile. Potremmo farlo oggi sulla terra, anche se il processo non sarebbe economico.

Il problema più grande che vedo è che mentre il diamante mantiene un bordo affilato, è troppo fragile per fare una lama di coltello utile tranne forse per applicazioni speciali in cui il coltello non sarà sottoposto ad altre sollecitazioni sulla lama e la nitidezza assoluta è davvero molto importante.

Altre proprietà del diamante che potresti voler esplorare sono che è un ottimo conduttore di calore, può resistere alle alte temperature, è trasparente e ha un alto indice di rifrazione. Mi concentrerei sullo sfruttamento di queste caratteristiche in un romanzo di fantascienza in cui il materiale stesso è economico e abbondante. Ci sono molti modi più interessanti per usare un diamante economico che ricavarne lame di coltello.

Il diamante può resistere ad atmosfere elevate, ma non in un'atmosfera di ossigeno.
@Diet: Non vedo come l'altezza dell'atmosfera abbia qualcosa a che fare con questo. La nostra stessa atmosfera contiene ossigeno significativo ei diamanti non ne sono influenzati, quindi il tuo punto ha poco senso. Ovviamente non possiamo sapere se consideri la nostra atmosfera "alta" o meno.
Questo è un errore di battitura ... Volevo scrivere "alte temperature". Il diamante brucerà ad alte temperature in presenza di ossigeno.
#4
+4
talrnu
2015-02-24 03:08:58 UTC
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Esistono già metodi per creare diamanti artificiali di notevoli dimensioni da forme più comuni di carbonio. Alcune aziende offrono anche un servizio in cui è possibile inviare le ceneri di un caro familiare o animale domestico per essere compresse in un diamante per gioielli. Non è irragionevole credere che questo processo possa essere ingrandito e specializzato per formare altre forme come un coltello. Ciò non attenuerà nessuno dei limiti materiali che altre risposte hanno già dettagliato. Sarà solo facile ottenere un diamante a forma di coltello.

#5
+3
Will Stone
2016-04-27 13:14:27 UTC
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La risposta è no e la frase è la chiave.

"presumendo che grandi quantità di materiali a prezzi ragionevoli" (sono disponibili)

Allora sì, sarebbe certamente possibile realizzare un coltello ricavato da una singola sezione di diamante. Come ha commentato @ nick-t, i coltelli diamantati esistono e vengono utilizzati nell'ultramicrotomia, il sezionamento di una sostanza in fette estremamente sottili da utilizzare nella microscopia elettronica a trasmissione. L'albero non è diamantato in questo caso e la lama diamantata è circondata da metallo come staffa di montaggio, ma queste sono differenze risolvibili che esistono principalmente per ragioni di costo. Supponendo che grandi quantità di diamanti di qualità gemma abbiano un prezzo ragionevole e disponibile, nessun problema.

Questo, tuttavia, non è risolvibile:

... a coltello funzionale ...

(enfasi aggiunta)

Il diamante non crea un coltello funzionale. Esistono coltelli in ceramica fatti di ossido di alluminio o altri materiali molto duri, probabilmente li hai usati. Non sono buoni (rispetto all'acciaio) in quanto mostrano quasi invariabilmente microchip. Lo stesso problema irrita gli utilizzatori di coltelli di vetro e di ossidiana; i coltelli diamantati hanno lo scopo di ritardare quel problema, e lo fanno, ma questo è nelle mani dei professionisti che fanno interventi chirurgici o in una macchina. In uno scenario di utilizzo normale e fuori dal mondo, un coltello diamantato fallirebbe quasi istantaneamente. Il reticolo cristallino del diamante, che conferisce al diamante la sua durezza, causa anche questa fragilità; quindi il problema è inerente ai diamanti.

I tester CATRA sono molto diffusi nel settore dei coltelli, almeno tra i produttori più grandi. Sono anche ampiamente noti per essere imprecisi nel testare alcuni acciai, e in particolare ceramiche; il problema sorge perché un essere umano non può tagliare con la massima precisione possibile con una macchina e non può impedire del tutto le forze laterali. Un coltello diamantato otterrebbe senza dubbio un risultato meraviglioso nei test CATRA, così come gli acciai ultra duri; ma in realtà non sarebbero funzionali.

#6
  0
Thrakorzog
2018-12-22 23:16:37 UTC
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Tutto il materiale scambia la durezza con la tenacità. Più è duro, più è fragile. Alcuni materiali possono essere trattati o combinati (legati) per creare qualcosa con i tratti desiderati, ma un materiale puro è soggetto alle limitazioni del materiale.

Un coltello fragile non è un coltello funzionale. È un oggetto a forma di coltello. Questo è perfettamente utilizzabile per un uso occasionale (o breve) fino a quando le fratture lo rendono inutilizzabile. Va benissimo anche per un attaccapanni ... sarebbe un pezzo d'arte interessante soprattutto se ben illuminato.

Coltelli / punte (frammenti lunghi) di diamanti potrebbero essere usati come "coltelli" da lancio. Sarebbe un'arma monouso dai diamanti.

Non è solo un materiale adatto.

Nella mia esperienza, il trattamento termico di una lega (come l'acciaio) è il migliore modo per ottenere un equilibrio tra tenacità e durezza per un coltello funzionale a lungo termine.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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