Aufbau eines Supermaterials - Schmelz- und Siedepunkte

Bestimmte Elemente und Verbundstoffe in der realen Welt haben signifikante Schmelz- und Siedepunkte. Das Metall mit den höchsten Werten ist Wolfram mit 3.695 K bzw. 6.203 K. Laut unseren Freunden aus der Chemie hat Kohlenstoff einen noch höheren Schmelzpunkt von 3.823 K, während es noch widerstandsfähigere Materialien gibt, wie Tantal-Hafniumcarbid (4.263 K) oder den potenziellen neuen Rekordhalter HfN0,38C0,51 (4.400 K ). ).

Die Chemie war auch so freundlich, zu diskutieren, was Materialien so hohe Phasenwechseltemperaturen verleiht, aber mein Verständnis der Chemie reicht nicht aus, um die Informationen, die ich bisher gefunden habe, zu erweitern (oder, um ehrlich zu sein, die Informationen über Chemie zu finden). ).

Wenn wir nur das verwenden, was wir derzeit wissen und theoretisieren können, was sind die höchsten Schmelz- und Siedepunkte, die wir einem Element oder einer Verbindung geben können?

Mein Ziel dabei ist es, ein Material zu haben, das bei 10.255 K und normalem Luftdruck auf Meereshöhe der Erde wie ein geschmolzener Schlamm funktioniert und keine giftigen Dämpfe erzeugt.

Sie werden wahrscheinlich keine Antwort bekommen. Die Berechnung von Schmelzpunkten für eine große Anzahl potenzieller Verbindungen hat die Obergrenze für Schmelzpunkte nur um etwa 200 Grad erweitert. Diese Verbindung, auf die Sie sich bezogen haben, hat einen Schmelzpunkt von 4400 K – ein sehr langer Weg von Ihrem Ziel entfernt. Außerdem sind fast alle Chemikalien giftig, wenn sie ausreichend konzentriert sind. Intuitiv vermute ich, dass eine solche Verbindung nicht existieren kann.
Um bei so hoher Temperatur flüssig zu werden, bräuchte man auch hohen Druck.
Ich kann das nicht mit Sicherheit sagen, aber ich habe das Gefühl, dass 10.000 Kelvin dazu führen könnten, dass einige Elemente der Luft giftig werden. quora.com/What-passing-to-air-if-you-heat-it-to-5000-kelvin In der Luft über Ihren Pools würden sich Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff miteinander verbinden, um Moleküle zu bilden, aber nicht die gewöhnlichen Moleküle, die bei Raumtemperatur existieren. Vielleicht möchten Sie die Temperatur etwas herunterfahren.
@Murphy Würde, wenn ich könnte, aber ich versuche, Wissenschaft auf etwas anzuwenden, das bereits in einem bestimmten (fiktiven) Universum existiert.
Bist du sicher, dass die Temperatur in K angegeben ist? Wenn es in Fahrenheit wäre, dann liegt 10255°F bequem im Bereich von 5600.
@matscienceman Der Wert beträgt 18.000 F. Ich habe ihn der Einfachheit halber in Kelvin umgewandelt.

Antworten (2)

Kommentare zu Ihrer Frage sind genau richtig. Wir müssen zu exotischen Materialien gehen.

  1. Gamovium. George Gamov, der mit einer frühen Theorie der Kernpackung arbeitete, fand eine seltsame stabile Antwort mit einem Atomgewicht von 3000. Der Kern war ein Donut.

Selbst ohne chemische Bindungen hätte ein solches Material eine langsame thermische Geschwindigkeit.

Weiß auch nicht, welche Eigenschaften es hat. Hätte eine riesige Elektronenwolke.

  1. Jetzt haben Sie diese atomaren Donuts. Können wir sie groß genug machen, um sie miteinander zu verbinden? Was wären die Eigenschaften von Ketten und Blättern aus diesem Material? Ich würde erwarten, dass es sehr flexibel und für seine Masse ziemlich stark ist, da Nuklearkräfte erforderlich sind, um die Ringe zu brechen.

Bearbeiten: Mein Fehler: Gamov schlug ein Kernflüssigkeitsmodell vor. John Wheeler zeigte, dass eine der stabilen Lösungen ein Donut war.

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

Die großen Physiker von Galileo bis Einstein von George Gamov p297

Der Link führt zur Google-Suche. Erhältlich bei Amazon und Indigo.

Nicht sicher, wie genau das ist. Der einzige direkte Hinweis auf Gamowium, den ich finden kann, ist dieses Buch , das darauf hindeutet, dass es die Ordnungszahl 105 hätte, 2 höher als Lawrencium und nicht im Periodensystem , aber wenn es so wäre, hätte es wahrscheinlich ein Atomgewicht von etwa 270.
Genial. Ich habe gar nicht mit einer Antwort gerechnet!

Inkrementelle Verbesserungen sind möglich, aber mehr als das ist unwahrscheinlich, da wir es mit den grundlegenden Einschränkungen der Bindungen zwischen den Molekülen im Material zu tun haben.

Sie würden eine Art bahnbrechenden "Quantensprung" in der Materialtechnologie benötigen, der einen neuen Zustand der Materie oder Struktur oder Verknüpfungen oder etwas ermöglicht, damit sie den von Ihnen beschriebenen Temperaturen standhalten.

Das heißeste bekannte aktuelle Material ist 3.526 °C. Computermodelle haben ein Material vorgeschlagen, das bei 4.126 °C schmilzt, aber zuletzt habe ich gehört, dass wir dieses Material noch nicht herstellen können, und wir haben selbst in der Simulation nichts Heißeres.

Schauen Sie sich also im Grunde mit bekannter Technologie die Zahlen für diese beiden Materialien an, die Sie bereits aufgelistet haben, und Sie haben es geschafft. Das ist die Grenze.

Finden Sie etwas Besseres? Wir tun es normalerweise. Wird es viel besser? Wahrscheinlich nicht.

Denken Sie zum Beispiel an Supraleiter, seit den 80er Jahren haben wir Supraleiter, die bei -135 °C arbeiten, aber seitdem haben wir höchstens -70 °C bei extrem hohem Druck erreicht, und wir haben den Standarddruck im Grunde nicht verbessert Figuren überhaupt. Solange es keinen weiteren grundlegenden Durchbruch gibt, wie den, der zu Hochtemperatur-Supraleitern führt, wird es keine bei Raumtemperatur geben.

Ein weiteres Stück Fiktion, das von der Realität erschlagen wird ... Der größte Teil des Universums, das ich im Moment zu quantifizieren versuche, ist im Grunde magisch, also keine Überraschung.
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