Meine Geschichte beinhaltet ein Schwert von sehr hoher Qualität; Sie verwenden Laser zum Schneiden, haben aber eine Metallverstärkung. Die Monster, denen die Charaktere begegnen und die sie bekämpfen, haben Lava als ihre „Lebensflüssigkeit“. Wenn jemand ein solches Monster zerschneiden würde, würde die Lava heraussickern. Dies führt mich zu der Frage: Gibt es ein Metall mit einem ausreichend hohen Schmelzpunkt, um gegen Lava beständig zu sein?
Bei einer sehr schnellen Überprüfung sieht es so aus, als hätte Titan einen Schmelzpunkt von etwa 1600 ° C und Magma eine Durchschnittstemperatur von etwa 700 ° C bis 1300 ° C. Angesichts dessen, dass man ziemlich schnell davon ausgehen könnte, dass die Schwerter ihre Zugfestigkeit ziemlich gut halten würden, solange ihre Charaktere nicht einfach jede feindliche Kreatur direkt durchrennen und ihre Waffen für lange Zeit in ihren Gegnern lassen.
OK, ich denke, Schmelzpunkt ist das Falsche, woran man hier denken sollte. Das erste ist die spezifische Wärmekapazität , die uns sagt, wie viel Wärmeenergie benötigt wird, um 1 kg eines Stoffes um 1 Kelvin zu erwärmen.
Ein Metall mit hoher spezifischer Wärmekapazität kann also ohne nachteilige Auswirkungen mehr Energie absorbieren. Hier ist eine Tabelle zum Durchlesen.
Natürlich muss dies gegen die anderen physikalischen Eigenschaften des Schwertes abgewogen werden – um Donal Noye von der Nachtwache zu zitieren: „Robert war der wahre Stahl. Stannis ist reines Eisen, schwarz und hart und stark, ja, aber spröde, wie Eisen wird. Er wird brechen, bevor er sich verbiegt. Und Renly, dieser da, er ist kupfern, hell und glänzend, hübsch anzusehen, aber am Ende des Tages nicht allzu viel wert. Das wird sich also auch auf die Wahl des Metalls auswirken.
Zweitens müssen wir über die Konstruktion des Schwertes nachdenken. Viele traditionelle Designs balancieren direkt vor der Parierstange, was bedeutet, dass sich ein großer Teil ihrer Masse im Griffende befindet. Dies kann als Wärmesenke für den Schaufelabschnitt verwendet werden, wodurch eine Energiemenge mit geringerer Auswirkung auf das Ganze absorbiert werden kann.
Es gibt eine bessere Legierung.
Die exotische Legierung, die eine Kombination aus dem seltenen Metall Hafnium, Kohlenstoff und Stickstoff ist, würde erst bei Temperaturen von mehr als 4.126 °C (7.460 °F) – zwei Drittel der Temperatur der Sonnenoberfläche – beginnen, zu einer Flüssigkeit zu schmelzen .
Ich denke, das wäre stark genug für die meisten Zwecke.
Meine perfekte Fantasy-Klinge besteht aus – echter Substanz, kein Scherz – transparentem Aluminium. Aluminiumoxynitrid : Schmelzpunkt von etwa 4000 Grad F. Leicht, leicht flexibel und mit einer Dicke von 1 Zoll in der Lage, eine Kugel des Kalibers 50 zu parieren, die aus der Spitze abgefeuert wurde.
Fließende Lava brennt typischerweise bei etwa 1200 (rot) bis 1600 (orange) Grad Fahrenheit. Wenn Sie diese Seite bei Engineering Toolbox.com verwenden , um die verschiedenen Schmelzpunkte von Metallen und Legierungen anzuzeigen, können Sie sehen, dass es viele verschiedene Optionen gibt.
Einige dieser Optionen umfassen:
Wenn Sie nach Hitzebeständigkeit suchen, fällt Ihnen als erstes ein feuerfestes Material ein . Leider sind diese meist Keramiken und etwas spröde – aber da kommen Verbundwerkstoffe ins Spiel!
Sie könnten ein Keramikschwert mit Stahlverstärkung im Inneren haben - denken Sie an Stahlbeton. Oder ein Stahlkern mit keramischer Beschichtung/Isolierung.
Sie schneiden durch Monster, was einen ziemlich kurzen Kontakt mit der heißen Lava impliziert. Sie tauchen dieses Schwert nicht in eine Lavagrube. Die keramische Außenschicht soll das Metall im Inneren ausreichend vor den höheren Temperaturen schützen. Es hilft, dass Keramik eine deutlich geringere Wärmeleitfähigkeit hat als die meisten Metalle, sodass sie nicht einmal so viel Wärme aus ihrer Umgebung aufnimmt.
Dies fügt auch ein Cooldown-Element hinzu, wenn Sie möchten.
Sie werden immer noch große Stöße vermeiden wollen, die die Keramik brechen könnten. Aber Sie haben sowieso eine Laserschneide und Lava hat eine ziemlich hohe Viskosität - daher ist es unwahrscheinlich, dass sie in kleine Risse fließt.
Dies ist auch eine Art gelöstes Problem. Wo sonst begegnen wir hohen Temperaturen in der Größenordnung von 1300 °C? Strahltriebwerke!
Die Topgastemperatur in einer modernen Strahlturbine liegt eher bei 1500 °C, und die Turbinenschaufeln vertragen Temperaturen um die 1200 °C.
Warum nur Schüttgüter verwenden?
Sie können herkömmliches Material für den Körper verwenden, ihn mit einer Wärmedämmschicht überziehen und mit einer Hartstoffbeschichtung schützen.
Wenn Sie also mit einer Titanklinge beginnen, diese mit 200 um TBC überziehen und dann mit 200 um Alpha-Aluminiumoxid abdecken, erhalten Sie eine Waffe, die 2000 ° C für eine angemessene Zeit aushält. Die Klinge wird auch über einen weiten Temperaturbereich hinweg sehr hart. Man kann Beschichtungen mit Härten im Bereich von ~5 bis ~15 GPa (HV 5000 ~ HV 15 000) herstellen. Die Nanohärte in Martensit variiert von 0,2-1 GPa (HV 200 ~ HV 1000).
Wenn Sie ein komplexeres Material für die Oberflächenbeschaffenheit wählen, können Sie die Härte auf bis zu 30 GPa (HV 30 000) steigern ...
Muss es Metall sein? Kohlefaser hat einen sehr hohen Schmelzpunkt. Bonuspunkt, es wäre leicht und ein hochwertiges Kohlefaserblatt könnte lange seine Form behalten.
Warum nicht ein Schwert mit internen Kanälen schaffen, die eine KÜHLFLÜSSIGKEIT zirkulieren lassen? Könnte wie das Henkerschwert aus Gene Wolfes "New Sun" sein, das einen Quecksilberschwall hat, der bis zur Spitze fließen kann. Aber in diesem Fall ist es flüssiger Stickstoff oder so etwas, das Schwertgriffreservoir wird kurz vor dem Kampf gefüllt.
Das Schwert muss auch nicht homogen sein, es könnte eher wie ein Koa-Schwert sein (polynesische Waffe mit einer Holzklinge, in die Haizahn-Schneidkanten eingebettet sind). Die "Klinge" ist ein Material mit geringer Wärmeleitfähigkeit und hoher Festigkeit, und nur die Kanten sind hochtemperaturkantiges Metall. Wenn die Metallkanten auf diese Weise an Härte verlieren und stumpf werden, können sie nach dem Kampf leicht ausgetauscht werden, aber die Waffe als Ganzes behält ihre Integrität und erwärmt sich nicht, da sie eine geringe Leitfähigkeit hat. Um Lavamonster auseinander zu schlagen, sollte dies ausreichen. Genügend Schneidfähigkeit, um die Haut zu durchbohren, dann genügend Hitzebeständigkeit, um die Öffnung zu erweitern und alle (?) inneren Organe zu durchstechen.
Die meisten Metalle, aus denen wir ein Schwert herstellen würden, können einen Spritzer Lava vertragen. Wir sprechen hier nicht davon, die Klinge in einen Lavastrom zu tauchen.
Nach jedem Kampf müssen Schwerter gewartet werden. Ihr freundlicher Waffenschmied wird die Klinge bei Bedarf neu härten.
Ein Schwert aus Wolfram hat in reiner Form den höchsten Schmelzpunkt, aber wenn Sie es mit der Legierung Tantal-Hafniumcarbid beschichten wollten , haben Sie die perfekte Waffe, wenn Sie das Lava Tree State Monument auf Hawaii besuchen.
Werfen Sie einen Blick auf die Metallbecher, mit denen Lava zur Analyse geschöpft wird. Ich vermute, dass es sich nur um Edelstahl oder geschmiedetes oder gegossenes Nickel handelt.
Sie könnten auch aktiv kühlen, indem Sie Durchgänge herstellen und Druckluft einblasen.
James
John Dallmann
Nathaniel Ford
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Simba