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推出,应用前景广阔新型金属材料:应用前景广阔

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:而金属玻璃的原子排列是无序的,它没有特殊的薄弱环节,因此金属玻璃的强度比一般金属材料高得多,最高可达3500mPa。用金属玻璃代替硼纤维和碳纤维制造复合材料,会进一步提高复合材料的适应性。制造金属玻璃的关键是要以极高的冷却速度,即在0.001s的时间内把熔化的金属材料冷却为固体,因为只有达到这样的冷却速度,熔化的合金液体才来不及调整为晶体结构,突然被凝固成毫无秩序的固态。

推出,应用前景广阔新型金属材料:应用前景广阔

1.金属玻璃

说起金属的特点,跃入我们脑海的首先是坚硬、不透明,有时会生锈,甚至有时会断裂,而谈到玻璃,给人的感觉是易破碎、透明。大家也知道金属是晶体,玻璃是典型的非晶体,它们的原子排列方式如图1-26所示。金属玻璃,听上去就像是一个不可思议的东西,但是金属和玻璃这两种看似完全风马牛不相及的材料,却被科学家们神奇地联系在了一起。那么,又是什么手段使金属变成“玻璃”的呢?

1960年,美国科学家皮·杜威等首先发现金-硅合金等液态贵金属合金在冷却速度非常快的情况下,金属原子来不及按它的常规方式结晶,在它还处于不整齐、杂乱无章的状态时就被“冻结”了,成为非晶态金属。这些非晶态金属具有类似玻璃的某些结构特征,故称为金属玻璃(见图1-27)。

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图1-26 金属与玻璃的原子排列方式

a)金属晶体 b)玻璃非晶体

金属和玻璃的最大差别是:金属在从液态冷却凝固的过程中有确定的凝固点,原子按一定的规律排列,形成晶体;而玻璃从液态到固态的转变是连续变动的,没有明确的分界线,即没有固定的凝固点。

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图1-27 金属玻璃

锤子砸晶体金属,它将吸收晶粒周围释放的能量。但是非晶态金属中的原子由于紧紧地“挤”在一起,在受到敲打时很易回复到原状,而且这种金属玻璃像液体一样的结构意味着它们的熔化温度很低,能够像塑料一样容易被加工成想要的形状。

那么这种金属玻璃有何特点呢?科学家们创造出来的这种匪夷所思的新材料又有何用处呢?

青铜时代开始,人类在使用金属的几千年漫长的岁月中所见到的金属几乎都是晶体,它们均具有排列整齐的原子结构。金属晶体排列有缺陷的地方在一定的外力作用下常常会断裂,也就是我们通常所说的材料失效。其原因是连接两个晶粒的能量低于凝聚一个晶粒的能量,于是两个晶粒之间的间隙就形成了一个脆弱区,断裂和腐蚀就很容易从这里发生。这也正是材料的弱点所在,即一旦受到过大的外力,首先承受不了的就是晶粒结合部。而金属玻璃的原子排列是无序的,它没有特殊的薄弱环节,因此金属玻璃的强度比一般金属材料高得多,最高可达3500mPa。更难能可贵的是,在其有如此高强度的同时,这种材料还保持难以令人想象的韧性和塑性。所以,人们赞扬金属玻璃为“敲不碎,砸不烂的玻璃之王”。

另外,由于金属玻璃没有金属那样的晶粒边界,腐蚀剂无空子可钻,所以从根本上解决了金属晶界的腐蚀问题。金属玻璃的耐蚀性特别好,尤其是在氯化物和硫酸盐中的耐蚀性大大超过了现在广泛应用的不锈钢(它的耐蚀性甚至超过不锈钢100多倍),被人们誉为“超不锈钢”。

金属玻璃还具有很好的超导性和抗核辐射等难得的优良性能。单晶硅太阳能电池价格昂贵,如果将其用非晶硅(即硅金属玻璃)太阳能电池来代替,其价格就便宜多了,太阳能电池也就能更好地推广和普及了。非晶硅太阳能电池薄膜如图1-28所示。

航空航天技术中应用最多的是复合材料。复合材料是现代科学研究的热点。用金属玻璃代替硼纤维和碳纤维制造复合材料,会进一步提高复合材料的适应性。硼纤维和碳纤维复合材料的安装孔附近易产生裂纹,而金属玻璃在具有很高强度的情况下,仍保持金属塑性变形的能力,因此有利于阻止裂纹的产生和扩展。

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图1-28 非晶硅太阳能电池薄膜

用金属玻璃制作的美丽水果盘的造价却是一个天文数字。制造金属玻璃的关键是要以极高的冷却速度,即在0.001s的时间内把熔化的金属材料冷却为固体(这样的冷却速度等于在1s内把温度突然降低100万℃),因为只有达到这样的冷却速度,熔化的合金液体才来不及调整为晶体结构,突然被凝固成毫无秩序的固态。这个1×106℃/s的冷却速度,目前是现代科学研究的重点。

2011年,美国耶鲁大学材料科学家简·施罗斯带领的一支研究小组发现,块状金属玻璃能够随意排列原子,而不是像普通金属中的原子那样是有序的晶体结构,并且该合金材料能够像塑料一样随意地吹塑成普通金属无法实现的复杂外形且不失去金属的硬度和坚固度。这个发现使得人们对金属玻璃的认识又进了一步。

2.金属橡胶

金属橡胶的出现是材料学上的一次革命,它为人类带来了新的曙光。有了这种既具备金属的特性又有橡胶伸缩自如特点的新材料,未来的飞机就可以拥有像鸟儿一样能根据需要改变形状的翅膀,使得飞行不仅更经济,而且更有效,更安全。

金属橡胶构件既具有金属的固有特性,又具有类似于橡胶一样的弹性,是天然橡胶的模拟制品。它在外力的作用下尺寸可以增大2~3倍,外力卸除后便可回复原状。这种材料在变形时仍能够保持其金属特征,具有毛细疏松结构,特别适合在高温、低温、大温差、高压、高真空、强辐射、剧烈振动及强腐蚀等环境下工作。

金属橡胶还可以作为减振材料和密封材料。它是以金属丝为原材料经过特殊工艺成形的构件,可以像普通橡胶那样,振动时吸收大量的能量,加入不同的金属还可以耐腐蚀且不易老化,是传统橡胶的最佳替代品。金属橡胶垫如图1-29所示。

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图1-29 金属橡胶垫

金属橡胶技术已广泛应用于国内外工业生产,特别是在减振、密封、吸声降噪等领域应用前景广阔。

金属橡胶内部由金属丝相互嵌合而成,在受到来自外部的振动冲击时,金属丝之间将会发生滑移,由此产生的摩擦力可以耗散振动或冲击能量。图1-30所示的用金属橡胶制成的履带既可以翻山涉水,又没有太大的振动。

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图1-30 金属橡胶制成的履带

金属橡胶材料与普通橡胶材料相比,其最大的特点是可以通过生产过程中工艺手段的不同来控制其弹性。金属橡胶密封结构类似蜂窝状密封结构,可以改善气流方向,密封效果十分理想。

金属橡胶材料从表到里都具有大量的互相连通的微孔和缝隙,具有透气性,属于多孔吸声材料,正好能满足人们吸声降噪的要求。当声波传入金属橡胶内部后,会引起孔隙中的空气产生振动并与金属丝发生摩擦,由于黏滞作用,声波转变为热能而消耗,因此可以达到吸收声音的效果。

尽管金属橡胶在可变形机翼飞机和机器触觉手套上已经开始应用,但它还是最有可能更多地出现在一些更低级、更实用的场合(如需要在极端条件下工作的柔性导电线圈等),利用它制造的便携式电子产品(如手机、掌上电脑)可以任你折腾,再也不用担心被摔坏啦!

3.金属陶瓷

世界万物均有其两面性。陶瓷既耐高温硬度又高,但容易破碎;金属虽然延展性好,但没有陶瓷的硬度高。人类探索科学的动力是无穷的,为了使陶瓷既可以耐高温又不容易破碎,人们在制作陶瓷的黏土里添加金属粉,制成了金属陶瓷。

金属陶瓷是由陶瓷硬质相与金属或合金黏结相组成的结构材料,它保持了陶瓷的高强度、高硬度、耐磨损、耐高温、抗氧化化学稳定等特性,同时还兼具金属良好的韧性和塑性。

根据各组成相所占的百分比不同,金属陶瓷分为以陶瓷为基质(陶瓷材料的质量分数大于50%)和以金属为基质(金属材料的质量分数不小于50%)两类。陶瓷基金属陶瓷主要有氧化物基金属陶瓷、碳化物基金属陶瓷、氮化物基金属陶瓷、硼化物基金属陶瓷和硅化物基金属陶瓷。金属基金属陶瓷主要有烧结铝、烧结铍和TD镍等。

金属陶瓷刀具具有高的硬度和耐磨性,在高速切削和干切削时都能表现出优异的切削性能。金属陶瓷刀头如图1-31所示。

金属陶瓷广泛应用于火箭导弹超音速飞机的外壳、燃烧室的火焰喷口等地方。图1-32所示的喷气发动机叶片就是用金属陶瓷制成的。

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图1-31 金属陶瓷刀头

金属陶瓷复合涂层既有金属的强度和韧性,又兼有陶瓷的耐高温等优点,是一种优异的复合材料。内衬金属陶瓷复合管(见图1-33)具有比内衬陶瓷复合管更优异的性能,可以作为用于石油化工产物、半产物运输的抗腐蚀管道,也可作为用于矿山的抗磨管道或选矿厂的矿浆运输管道,还可用于多泥沙水的输水管道。

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图1-32 喷气发动机叶片

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图1-33 内衬金属陶瓷复合管

建材工业和采矿工业的大型粉碎机锤头和大桥桥梁基础设施的钻井钻头都需要采用高强度和高硬度的材料来制作,把高锰钢及硬质合金镶铸或焊接在耐磨构件的工作面上,其使用寿命比工业高锰钢同类产品提高10倍左右。

4.金属纤维

现在有一种新型金属材料,称为金属纤维。一根头发丝粗细的金属纤维,竟然可以承受1500N的拉力,真是不可思议!

金属纤维是采用金属丝材经多次拉拔、热处理等特殊的加工工艺制成的纤维状材料。最细的纤维丝的直径可达1μm,纤维强度高达1500~1800mPa。金属纤维,顾名思义,就是不但具有金属材料本身固有的一切优点,还具有纤维(非金属)的一些特殊性能。由于金属纤维的表面积非常大,因而在抗辐射、隔声、吸声等方面应用广泛。

由于金属纤维的特点,在材料中添加适量的金属纤维就可以大大改善其性能。

例如,多国部队在1991年的海湾战争中大量使用了一种雷达敏感器。这种雷达敏感器含有一种将金属与有机纤维混合纺织在一起的金属纤维,该金属纤维具有能够反射电磁波的特性,并使得反射的雷达波能够完全被雷达敏感器发现。由于这种新型的雷达敏感器能够及时察觉到对方导弹的发射动向,因此有效地保护了多国部队的安全,使伊拉克发射的“飞毛腿”导弹仅有一颗击中多国部队,其余导弹全部未击中目标。这也直接影响了战争的最终结果。

如果将少量金属纤维与塑料纤维混合在一起制成布料(见图1-34),则其形成的屏蔽层既可阻碍电磁波的辐射,又可防止其他电磁波的干扰,从而达到保护人类健康的目的。将99.9%纯度的镍制成的直径8μm左右的金属纤维与高分子纤维混合纺织可制成一种新的布料,镍纤维混合纺织布料(见图1-35)。这种布料既具有美观的优点,又能满足使用对强度的要求。一般镍纤维质量分数为4%~5%就可以达到抑菌和抗辐射的效果。镍纤维可与麻、棉、丝和毛等多种纤维混合纺织,制成的布料对典型病菌的抑制率高达99%以上,主要用于制作病员服、医护人员抗辐射工作服、口罩、纱布、手套等。现在许多医院里都配备了这种外表美观大方,同时具有较强抗辐射性能的工作服,摒弃了以前工作服华而不实的缺点。据统计,使用该种工作服,使得我国医护人员被病菌感染的概率降低了70%,大大改善了医护人员的工作条件。

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图1-34 金属纤维制成的布料

金属纤维毡具有耐高温性,同时它的高孔隙度和空隙曲折相连性还能改变声音的传播路径,并在传播中降低声音的能量,达到吸声和隔声的目的。因此,金属纤维毡在高温环境和噪声分贝较高的环境下,吸声效果比传统吸音材料强100倍以上。现在,许多汽车公司都在自己的主推品牌里使用了金属纤维,如宝马汽车公司在最新推出的概念汽车上采用了金属纤维布料作为车身表面,可以有效隔绝发动机和其他零部件运行产生的噪声,真正做到了赏心悦目。可以说,宝马又一次走在了汽车改革的前沿。

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图1-35 镍纤维混合纺织布料

金属纤维按材质不同,可分为不锈钢纤维、碳钢纤维、铸铁纤维、铜纤维、铝纤维、镍纤维和铅纤维等。按形状不同可分为长纤维、短纤维粗纤维、细纤维和异型纤维等。

目前世界上生产的金属纤维中,钢纤维居多,应用也最广,其次是铝纤维、铜纤维和铸铁纤维。

钢纤维的常用截面为圆形,其直径为0.2~0.6mm,长度为20~60mm,主要作用是增强砂浆或混凝土的强度和韧性。为了增加纤维和砂浆或混凝土的界面黏结力,也可选用各种异形的钢纤维,如截面为矩形、锯齿形和弯月形等。(www.xing528.com)

5.泡沫金属

如果仔细研究化学元素周期表,就可以发现一个有趣的现象:密度小的金属的化学性质活泼(如锂、钠、镁等),密度大的金属的化学性质不活泼(如金、铂等)。

我们知道,许多应用场合都是在满足使用要求的前提下,尽量降低材料的质量,这样就可以大幅度地节约能源保护环境

随着航空航天工业和汽车等行业的迅猛发展,人们为了节省能源和各种费用,一直致力于用轻质且强度大的材料来代替传统材料。

这样就存在一个矛盾,即采用轻质金属虽然可以减小质量,降低能源消耗,但其化学性质太活泼,极易氧化或者燃烧,且强度较低,无法达到工程应用的目的。

美国有位叫科克斯的科学家突发奇思妙想:既然引起轻质金属发生化学反应的“罪魁祸首”是空气,那么,在真空中轻质金属会不会是很稳定的呢?果真如此的话,虽然这些轻质金属在地球上不能大量使用,但是在太空中却是大有用武之地的,因为那里是真空的!

许多小朋友都玩过吹肥皂泡的游戏,如果用小细管向肥皂水中吹气,则会产生大量的泡沫,小小的一滴肥皂水就可以变成大大的气泡。利用这个原理,1991年,科克斯在“哥伦比亚”号航天飞机上把锂、镁、铝等轻金属放在了一个石英瓶内,用太阳能将这些金属熔化成液体,再在熔化的金属中通入氢气,使金属产生了大量气泡,金属冷凝后就形成了到处是微孔的泡沫金属(见图1-36)。

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图1-36 泡沫金属

泡沫金属中的泡沫结构能使材料的体积大大扩张,获得更大的横截面,因此用泡沫金属制造的飞行器可以把总质量降低一半左右。当泡沫金属承受压力时,由于气孔塌陷导致的受力面积增加和材料应变硬化效应,使得泡沫金属具有优异的冲击能量吸收特性。实验证明,用泡沫金属制成的轴比同样质量的实心轴的刚性高得多。

现在美国已经将这种泡沫金属应用在了最新的航天器———“好奇号”火星探测器(见图1-37)上。泡沫金属的应用对于航天探测事业起到了巨大的推动作用。

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图1-37 “好奇号”火星探测器

目前,美国正在致力于用轻质金属泡沫材料建造新一代的宇宙空间站,因为用这种泡沫金属建造的空间站除了质量小、强度大等优点之外,还可以在结束其使命重返地球时,在进入大气层的那一刻与空气剧烈燃烧,形成气体或者粉末,不至于留在宇宙空间中成为太空垃圾。

泡沫金属还是一种制造过滤器的理想材料。利用泡沫金属的通孔对流体介质中固体粒子的阻留和捕集作用,可以将气体或液体进行过滤与分离,从而达到介质的净化或分离作用,如从水中分离出油、从冷冻剂中分离水等。

多孔泡沫金属具有强大的能量吸收能力,利用它的弹性变形还可以吸收大部分冲击能量,如汽车的保险杠、航天器的起落架、各种缓冲器、矿冶机械的能量吸收衬层和汽车乘客座位前后的可变形材料等,采用较多的是铝制泡沫金属。

大家知道,声波是一种振动,当声音透过泡沫金属时,可在材料的多空结构内发生散射和干涉,使声能被材料吸收或被多孔结构阻挡,这样使泡沫金属又具有了一种神奇的吸声降噪功能。北京的地铁里就采用了泡沫金属隔声板。

6.液态金属

提到液态金属,大家肯定会马上想到汞,也就是水银。汞是一种有毒的银白色重金属元素,它是常温下以液态存在的为数不多的纯金属,游离存在于辰砂、甘汞及其他几种矿物中。汞最常见的用途是制作汞温度计,这几乎是各家各户必备的体温检测用品。

20世纪末,一个由美国考古队牵头的考古团来到了陕西省郦山脚下的秦始皇陵。考古学家在地宫表面检测出了大片的强汞区域,最终结论是:地宫里隐藏着大量的汞,而且汞的分布走向分明就是一幅大秦帝国的疆域版图!2003年,中国国家考古队利用地球物理勘查技术,再次对秦始皇陵进行了勘查。在经过周密分析后考古学家们得出以下推论:地宫中的汞以百川、江河、大海为蓝本,汞藏量有100t之多。在世人逐渐认可了这一惊人的汞储量之后,人们纷纷猜测:这样巨大量的汞除了意指江河湖海,彰显秦始皇的旷世之举外,会不会还有其他的用途呢?

有人说汞是用来阻碍盗墓者和防腐、保护陵墓的工具,著名小说《盗墓笔记》里就有对使用汞来防止盗墓者践踏的描述。

上面提到的都是汞作为单质时的用途。实际上,在汞的总用量中,单质汞只占30%,而化合物状态的汞用量占到了70%。汞与硫的化合物硫化汞(俗称朱砂),是汞在自然界中存在的一种主要形式。

很多金属都能溶于汞形成汞齐,而形成汞齐的难易程度与金属在汞中的溶解度有关。元素周期表中的同族元素随原子序数的增加,在汞中的溶解度也增加。现已查明,铊在汞中的溶解度最大,铁在汞中的溶解度最小,因此常用铁来制作盛汞容器。而且除铁之外,几乎所有的金属都能形成汞齐。

古代炼金术士总是梦想把廉价的汞变成昂贵的金子,现在利用加速器已经可以达到这一目的,如图1-38所示。但即使花上一年的时间,这样做也只能得到0.00018g的金,并且试验的费用巨大,实在是得不偿失。

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图1-38 汞变金

7.超塑金属

很多人都曾经吃过拉面,也见过拉面的过程。一小块面从团状或者片状开始,随着厨师们双手的上下甩动,由一团变成了1根,再由1根变成2根、4根、8根εε面的直径由胳膊粗变成了指头粗,再到头发丝细,整个过程一气呵成,而面却始终不断,真是技术高超!这就是生活中的超塑性的使用范例。

人类的想象是永无止境的,细心的科学家们想到了会不会存在像拉面一样由粗到细却从不断裂的超塑金属呢?

超塑性是一种奇特的现象,是指物体在一定的内部条件和外部条件下,呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的特性。换句话说,就是材料具有极大的伸长率,易变形,且不出现缩颈,也不会断裂。通常情况下,金属的伸长率不超过80%,而超塑性金属的伸长率可高达6000%,真是天壤之别!

1982年,英国物理学家森金斯做出了如下定义:凡金属在适当的温度下(大约相当于金属熔点温度的一半)的应变速度为10mm/s时产生本身长度3倍以上的伸长率,就属于超塑性。图1-39所示为超塑性金属积层造型。

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图1-39 超塑性金属积层造型

在超塑性条件下,把脆性的铝合金材料压制成几十微米厚的薄片,再依次以薄片为基体敷以硼纤维和碳纤维,这样就可以综合基体材料和骨架材料的双重优点,制造出符合要求的超级材料。如果用这种材料来加强飞机上的衬板,不但可以使机翼的刚度提高,而且还能使其质量减轻。

超塑性对于纺织行业的发展同样起到了举足轻重的作用,利用铝锌合金的超塑性制造的金属槽筒(见图1-40),成功地代替了原有的胶木制槽筒,成为了纺织行业的首选产品,受到了纺织行业的广泛欢迎。

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图1-40 超塑性合金槽筒

8.哑巴金属

二胡声悠扬悦耳,笛子声清脆婉转,军号声激昂嘹亮,钢琴声令人心旷神怡,这些声音使我们的生活变得丰富多彩,而姑苏城外寒山寺半夜的钟声也给漂泊异乡的游子带来了无限的感慨。声音与我们的生活息息相关,如果没有了声音,人类就会进入因寂静而无法生存的世界。

随着我国人民生活水平的不断提高,音乐已成为人们生活中不可缺少的重要部分。我国著名音乐家冼星海曾经说过:“音乐是人生最大的快乐,音乐是生活中的一股清泉,音乐是陶冶性情的熔炉。”

但任何事物都有正反两方面的作用,声音也会给人带来烦恼和不便,因为除了美妙的音乐之外还有噪声,如图1-41所示。

大到飞机发动机的轰鸣、工厂大型设备刺耳的碰撞声,小到计算机风扇的转动声,这些噪声都会使我们不安、焦躁和精神疲惫,人们时时刻刻都遭受着噪声的骚扰。

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图1-41 生活中的噪声

声音来自于物体的振动,物体在振动的时候会在弹性介质中产生机械纵波,这种机械纵波就是我们常说的声波。如果声波的强度太大,大到刺耳的强度,或者不同的声波以不同的频率和不同的强度无规律地组合在一起,听起来就十分不和谐,也就是噪声了。

若要单纯追求好的音响效果,就需要采用塑料、橡胶等高分子材料来作为吸声和隔声材料,例如奥地利维也纳金色大厅的墙壁。

但高分子材料完全无法用在强度要求较高的场合,如汽车发动机、飞机的涡轮、工业生产中使用的机床等。因此,人们为了兼顾高强度和振动性能好这两方面的要求,开始研制减振、防振合金,也就是所说的“哑巴金属”。

据说,当初由于一块锰质量分数为80%的合金掉在地上,并未像普通金属一样发出很大的声音,因而引起了人们的兴趣。最终人们研制出了具有优异的减振性的锰铜合金,用锤敲打锰铜合金,如同敲打橡胶那样沉闷,即使用力把它摔在水泥地上,也只发出轻微的“噗噗”声。

虽然有些声音不是噪声,但在某些特殊的情况下,需要“此时无声胜有声”。如需要隐蔽性极强的潜水艇,如果用锰铜合金制造潜水艇的螺旋桨,则无论转速多高都不会发出很大声响,因此也就不易暴露目标,增加了潜水艇的隐蔽性。

锰铜合金还在传送机、锯床、高速钻床等机器的制造中大显身手,为城市和工业生产的降噪贡献力量。镶嵌了锰铜合金的锯床的声音可大大降低。

如果将来有一天,人们能够研制出低噪声车轮,并将其应用在列车上,则可使列车悄悄来,悄悄去,从而为降低城市噪声、维护宁静的生活环境立下汗马功劳。

9.超导金属

超导是超导电性的简称,是指当温度下降至一定值时,某些物体的电阻突然趋近于零的现象。具有这种特性的金属称为超导金属。

由于超导金属具有零电阻和完全的抗磁性,因此只需消耗极少的电能就可以获得稳定的强磁场。超导金属可用于制造交流超导发电机,利用超导线圈磁体可以将发电机的磁场提高到5~6T(50000~60000Gs)且没有能量损失,且单机发电容量比常规发电机提高5~10倍,高达1mW,而发电机的体积还可减少1/2,整机质量减轻1/3,发电效率提高50%;也可用于磁流发电机,利用高温导电性气体作导体,并高速通过5~6T(50000~60000Gs)强磁场来发电,而且这种发电机具有结构简单和高温导电性气体可重复利用的优点。超导输电线路利用超导导线和变压器可以几乎无损耗地输送电能,因此可以减少大量能耗,避免了能源的热损耗,有利于充分利用能源。超导金属在这些方面的应用是最诱人的。

超导金属在电子学方面可应用于超导计算机、超导天线、超导微波器件等。

高速计算机要求集成电路芯片上的元件和连接线密集排列,但密集排列的电路在工作时会产生大量的热,因此散热是超大规模集成电路面临的难题。而超导计算机中的超大规模集成电路,由于其元件间的互连线用接近零电阻和超微发热的超导器件来制作,因此不存在散热问题,同时计算机的运算速度还可大大提高。

超导磁悬浮列车是利用超导金属的抗磁性,将超导金属放在一块永久磁体的上方,由于磁体的磁力线不能穿过超导体,磁体和超导体之间会产生排斥力,使超导体悬浮在磁体上方。磁悬浮列车具有高速、低噪声、环保、经济和舒适等特点,是人们外出旅行的良好代步工具。

核聚变反应时,内部温度高达1亿~2亿℃,没有任何常规材料可以包容这些物质。而超导体产生的强磁场可以作为“磁封闭体”,将热核反应堆中的超高温等离子体包围、约束起来,然后慢慢释放,因此受控核聚变能源成了21世纪前景广阔的新能源。

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