本期關(guān)主:奧秘精靈
闖關(guān)小先鋒:小粗心 小好問 小靈通
“關(guān)主,最近比較悶,不如出去玩玩吧!”小粗心建議說。
好吧,正好我朋友給了我?guī)讖執(zhí)沾烧褂[會的門票,聽說還不錯,我們一起去看看吧!
材料科學(xué)的新寵兒
“咦,好奇怪啊!不是說是陶瓷展覽會嗎?怎么一進(jìn)門我看到的都是些奇怪的東西,這是什么?”小好問指著一個東西說。
“這個是發(fā)動機(jī)的外殼,我在我爸爸的汽車上看到過,可是它應(yīng)該是金屬的啊,怎么會出現(xiàn)在陶瓷展覽會上?”小靈通也困惑了。
是啊,你們猜猜看是怎么回事?
小粗心搖搖頭說:“這么神秘,我猜不出來。”
小好問想了想說:“應(yīng)該是什么高科技技術(shù)吧!”
小靈通最后說:“我想這應(yīng)該是一種新型的材料。”
[關(guān)主釋答]
小粗心,你要認(rèn)真地動動腦筋啊,你看小好問和小靈通不就都說對了一點(diǎn)嗎?
這是一個高科技陶瓷展覽會,會有很多高科技陶瓷展出,現(xiàn)在你們看到的是現(xiàn)代技術(shù)陶瓷在材料科學(xué)領(lǐng)域的新成就。
現(xiàn)代技術(shù)陶瓷是根據(jù)所要求的產(chǎn)品性能,通過嚴(yán)格的成分和生產(chǎn)工藝控制而制造出來的高性能材料,主要用于高溫和腐蝕介質(zhì)環(huán)境,是現(xiàn)代材料科學(xué)的新寵兒。
現(xiàn)代技術(shù)陶瓷主要是將陶瓷與其他的物質(zhì)相結(jié)合,從而提高陶瓷的性能。比如和氧化物結(jié)合的氧化物陶瓷,就具有耐化學(xué)腐蝕、耐高溫氧化、耐磨損、比重小等性能,是金屬材料無法比的,剛才我們看到的發(fā)動機(jī)外殼就是這類陶瓷做成的。還有一種功能陶瓷,它具有光、電、熱或磁的特性,由于比重小,被廣泛應(yīng)用到電子類產(chǎn)品中,并且也在高精密儀器、航天工程和核工業(yè)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。
健康環(huán)保的新型陶瓷
“關(guān)主,你不是說這是高科技陶瓷展覽會嗎?怎么這種家用的陶瓷杯也會出現(xiàn)。”小粗心指著一個杯子說。
“我想只要出現(xiàn)在這個展覽會上的陶瓷制品一定不簡單,這種杯子也一定不是普通的杯子。”小靈通肯定地說。
小靈通說的沒錯,那你們就來想一想,這種杯子會有什么特別的地方呢?
小好問第一個說:“我覺得這種陶瓷杯子能隔熱,不會燙手。”
小靈通接著說:“我想日常用的東西,應(yīng)該和人們健康有關(guān)。”
小粗心想了好久:“現(xiàn)在這么提倡環(huán)保,這種杯子可能也和環(huán)保有關(guān)吧。”
[關(guān)主釋答]
你們?nèi)齻都說得不錯,這種杯子的最大特征就是健康、環(huán)保。
你們看到的這種杯子是由高科技納米材料制成的,有兩個方面的特點(diǎn)。首先就是陶瓷的超平滑表面。一般的陶瓷看起來光滑,卻存在許多肉眼看不見的微小針孔,這些微小針孔使陶瓷容易弄臟,需經(jīng)常清洗,并容易滋生細(xì)菌。將陶瓷表面制成無針孔缺陷的,使陶瓷不容易弄臟,即使有污垢,也能被輕松沖洗掉,大大減少清洗次數(shù),節(jié)約水資源。
其次這種杯子自身也能殺菌。它將光熱效應(yīng)及光催化原理運(yùn)用到陶瓷中來,使陶瓷在太陽光的照射下,表面離子中產(chǎn)生電子和電負(fù)性等作用,從而能長期自身殺滅陶瓷表面細(xì)菌和抑制其繁殖作用。
軍事領(lǐng)域展身手
“你們看,那邊有個坦克模型。”小好問驚奇地說。
“好像是美國最新型的坦克呢!”小靈通是個軍事迷,一看就知道。
呵呵,這個模型做得還真逼真呢,你們說,這又和陶瓷有什么聯(lián)系呢?
小粗心說:“可能是一種新型的陶瓷工藝品吧。”
小好問說:“我想也是。”
小靈通搖了搖頭:“我認(rèn)為這是高科技陶瓷在軍事領(lǐng)域中應(yīng)用的體現(xiàn)。”
[關(guān)主釋答]
小靈通說得不錯,這個坦克模型是按照與軍用坦克1:18的比例做的,連材料都一模一樣。
現(xiàn)在不少國家都利用氧化物陶瓷的耐高溫、抗沖擊等性能,將其應(yīng)用在裝甲上。陶瓷復(fù)合裝甲具有金屬裝甲無可比擬的優(yōu)越性能,它不僅能抵御常規(guī)彈藥的攻擊,而且還能承受中子彈和反坦克導(dǎo)彈的攻擊。德國的“黑豹-87”式坦克,其復(fù)合裝甲是由陶瓷、橡膠和特種樹脂等多種材料復(fù)合而成,能在一定程度上承受原子武器的沖擊波和熱輻射,是目前世界上最先進(jìn)的復(fù)合裝甲。
將陶瓷粉末和金屬粉末混合均勻,再經(jīng)高溫?zé)Y(jié),制成的金屬陶瓷,它既硬又韌,并且密度小,耐高溫,因此,在運(yùn)載火箭、洲際導(dǎo)彈、航天飛機(jī)以及宇宙飛船上都得到了越來越廣泛的應(yīng)用。美國的MX導(dǎo)彈發(fā)射管,在以前是用特種鋼制造的,其重量達(dá)40噸,而在采用特種金屬陶瓷復(fù)合材料以后,其重量已減少到原來的1/5左右。
航天飛機(jī)和宇宙飛船在穿過大氣層時,表面某些部位的溫度可高達(dá) 2000攝氏度以上,為使其內(nèi)部的儀器設(shè)備能夠正常工作,并確保乘員的生命安全,在航天飛機(jī)和宇宙飛船的表面都覆蓋了大量的能耐高溫的金屬陶瓷防熱片,并且這種金屬陶瓷防熱片可以重復(fù)使用100次以上。