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揭秘神奇"鲁伯特之泪" 两面玻璃特性竟截然相反

http://www.kexue.com 2013-03-29 09:21:26 腾讯科学  发表评论

科学家揭开“鲁伯特之泪”神秘爆炸之谜
锤击:泪珠状玻璃的球形末端非常坚固而且能够承受高强度撞击
科学家揭开“鲁伯特之泪”神秘爆炸之谜
温和的压力:慢镜头展示了爆炸过程中同一块玻璃如何能同时出现牢固和脆弱两种特性

  这些惊人的照片展示了一块被称作“鲁伯特之泪”的玻璃在轻轻的拍打下爆炸瞬间的情景,而玻璃的另一端则经得起锤子的敲打。球状末端可以反复敲打而不会破碎,但是纤薄的尾部在轻微的擦碰下就会完全破碎。

  这种蝌蚪形的玻璃被从内部紧密的压缩,而且由于内部不同温度的张力出现爆炸。当将一滴液态玻璃滴入到凉水中并且冷却时,以不同速度凝结的玻璃就会在内部产生张力。当液态玻璃在水中冷却的过快时,它就会在玻璃的中间产生压力,这是因为玻璃中间是温的,而外侧的玻璃冷却的更快。当内侧的玻璃液最终冷却,它就会收缩并且产生内部张力。

  因此如果细小的尾部受到刮擦的话,玻璃就会释放出全部的内应力,这种力量会使整块玻璃粉碎成细粉。由于鲁伯特之泪内部含有如此多的张力,它最终能够自发的爆炸。如果你想要避开导致玻璃破碎的内部压力,你需要对玻璃进行“退火”使其减少脆性。退火处理能使它处于一种均衡的温度,这样就不会出新内部的温度差。普通的玻璃都是通过缓慢的降温来减少脆性。然而,它并非像听起来的这样危险,因为玻璃会破碎成粉末而不是像普通玻璃一样的碎片。(过客)

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