目前来说什么样的钢材是最坚固的?材料是属于

2022-02-12 18:10 点击:263 编辑:邮轮网

肯定是潜艇用钢,超高强度钢。美国战后发展了一系列的高级潜艇,舰船用钢,如355MPa(36kgf/mm2)级 HTS钢、550MPa(56kgf/mm2)级HY80钢、690MPa(70kgf/mm2)级HY100钢、890MPa(91kgf/mm2)级 HY130钢,俄罗斯开发了屈服强度从390-1175MPa(40-120kgf/mm2)级的АБ系列舰船钢;法国最新建造的“凯旋”级核潜艇耐压壳体用钢屈服强度已达到980MPa(100kgf/mm2)级的HLES100钢;日本90年代开发的NS110钢屈服强度已达到了 1000MPa(110kgf/mm2)级。我国980潜艇钢已经达到了785MPa(40-80kgf/mm2)级别并用于093潜艇的建造。

从最巨大的轮船、飞机到最微小的纳米机器人,从最坚硬到最柔软的材料……人类一直在努力创造着、打破着各

最轻材料可以用来做什么

一、清理石油污染
气凝胶所采用的材料不同,用途也会不同。像浙江大学研制的那种名叫碳海绵的气凝胶,不仅制备方法上取得了突破,碳海绵还表现出了优越的性能。
碳海绵的弹性很好,被压缩80%后还可以恢复原状。它对油具有超快、超高的吸附力,是目前吸油能力最强的材料。现在的吸油产品,一般只能吸收自身重量10倍左右的油,而碳海绵的吸油量是它自身重量的250倍,最高可达900倍,神奇的是,碳海绵只吸油不吸水。另外,它吸油的速度非常快:每克碳海绵每秒可以吸收68.8克油。说到这里,很多人已经想到了碳海绵的用武之地,那就是清理海上的石油污染。海面被石油污染的时候,把碳海绵撒在海面上,它们就会源源不断地把周围的漏油迅速地吸进自己的身体。
二、吸附星际尘埃
处理石油污染只是碳海绵的一个用处,早在1999年,美国航空航天局就利用气凝胶的特性,用它来吸附星际尘埃。

图为美国“星尘号”探测器,主要目的是探测维尔特二号彗星。1999年2月7日由NASA发射升空。返回舱于2006年1月15日在美国犹他州着陆。

在“星尘号”上,安装有一个气凝胶样品采集器,主要用来吸附彗星尘埃和星际尘埃。

图为带有气凝胶样品采集器。

当“星尘号”探测器穿过彗星尘埃时,彗星尘埃的速度很快,约为6.1千米每秒,这差不多是步枪子弹初速的9倍。如果用常规方法收集这些尘埃粒子,由于过快的冲击速度,彗星尘埃的的外形和化学结构会发生变化,有的甚至会完全被汽化。

为了在收集时不破坏它们,气凝胶样品采集器使用了硅基固体材料,内部有海绵那样的多孔结构,99.8%的空间被真空填充,当尘埃颗粒撞上气凝胶后,其减速并最终停止的过程就像飞机在跑道上滑行制动减速一样。

图为气凝胶样品采集器所黏着上的尘埃。

三、隔热和隔音

气凝胶固有的特性使它们还能成为绝好的隔热(保温)和隔音材料。

图中的气凝胶用二氧化硅做成,在下方火焰的烧烤下,上方的的花朵无损,气凝胶表现出了强大的隔热性能。

图中的黑色材料也是气凝胶,一个人把其顶在头上,上方用火焰喷枪烧烤,图中可见,气凝胶的表面已经变红,而下方的人员无恙。

除了成为最理想的保温隔热材料,气凝胶还是很棒的吸音材料。比如我国2015年研制的这种纤维气凝胶,它可以在100-6300Hz宽频段内的高效吸音。

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