本期关主:奥秘精灵
闯关小先锋:小粗心 小好问 小灵通
“关主,最近比较闷,不如出去玩玩吧!”小粗心建议说。
好吧,正好我朋友给了我几张陶瓷展览会的门票,听说还不错,我们一起去看看吧!
材料科学的新宠儿
“咦,好奇怪啊!不是说是陶瓷展览会吗?怎么一进门我看到的都是些奇怪的东西,这是什么啊?”小好问指着一个东西说。
“这个是发动机的外壳,我在我爸爸的汽车上看到过,可是它应该是金属的啊,怎么会出现在陶瓷展览会上?”小灵通也困惑了。
是啊,你们猜猜看是怎么回事?
小粗心摇摇头说:“这么神秘,我猜不出来。”
小好问想了想说:“应该是什么高科技技术吧!”
小灵通最后说:“我想这应该是一种新型的材料。”
[关主释答]
小粗心,你要认真地动动脑筋啊,你看小好问和小灵通不就都说对了一点吗?
这是一个高科技陶瓷展览会,会有很多高科技陶瓷展出,现在你们看到的是现代技术陶瓷在材料科学领域的新成就。
现代技术陶瓷是根据所要求的产品性能,通过严格的成分和生产工艺控制而制造出来的高性能材料,主要用于高温和腐蚀介质环境,是现代材料科学的新宠儿。
现代技术陶瓷主要是将陶瓷与其他的物质相结合,从而提高陶瓷的性能。比如和氧化物结合的氧化物陶瓷,就具有耐化学腐蚀、耐高温氧化、耐磨损、比重小等性能,是金属材料无法比的,刚才我们看到的发动机外壳就是这类陶瓷做成的。还有一种功能陶瓷,它具有光、电、热或磁的特性,由于比重小,被广泛应用到电子类产品中,并且也在高精密仪器、航天工程和核工业等领域得到应用。
健康环保的新型陶瓷
“关主,你不是说这是高科技陶瓷展览会吗?怎么这种家用的陶瓷杯也会出现啊?”小粗心指着一个杯子说。
“我想只要出现在这个展览会上的陶瓷制品一定不简单,这种杯子也一定不是普通的杯子。”小灵通肯定地说。
小灵通说的没错,那你们就来想一想,这种杯子会有什么特别的地方呢?
小好问第一个说:“我觉得这种陶瓷杯子能隔热,不会烫手。”
小灵通接着说:“我想日常用的东西,应该和人们健康有关。”
小粗心想了好久:“现在这么提倡环保,这种杯子可能也和环保有关吧。”
[关主释答]
你们三个都说得不错,这种杯子的最大特征就是健康、环保。
你们看到的这种杯子是由高科技纳米材料制成的,有两个方面的特点。首先就是陶瓷的超平滑表面。一般的陶瓷看起来光滑,却存在许多肉眼看不见的微小针孔,这些微小针孔使陶瓷容易弄脏,需经常清洗,并容易滋生细菌。将陶瓷表面制成无针孔缺陷的,使陶瓷不容易弄脏,即使有污垢,也能被轻松冲洗掉,大大减少清洗次数,节约水资源。
其次这种杯子自身也能杀菌。它将光热效应及光催化原理运用到陶瓷中来,使陶瓷在太阳光的照射下,表面离子中产生电子和电负性等作用,从而能长期自身杀灭陶瓷表面细菌和抑制其繁殖作用。
军事领域展身手
“你们看,那边有个坦克模型。”小好问惊奇地说。
“好像是美国最新型的坦克呢!”小灵通是个军事迷,一看就知道。
呵呵,这个模型做得还真逼真呢,你们说,这又和陶瓷有什么联系呢?
小粗心说:“可能是一种新型的陶瓷工艺品吧。”
小好问说:“我想也是。”
小灵通摇了摇头:“我认为这是高科技陶瓷在军事领域中应用的体现。”
[关主释答]
小灵通说得不错,这个坦克模型是按照与军用坦克1:18的比例做的,连材料都一模一样。
现在不少国家都利用氧化物陶瓷的耐高温、抗冲击等性能,将其应用在装甲上。陶瓷复合装甲具有金属装甲无可比拟的优越性能,它不仅能抵御常规弹药的攻击,而且还能承受中子弹和反坦克导弹的攻击。德国的“黑豹-87”式坦克,其复合装甲是由陶瓷、橡胶和特种树脂等多种材料复合而成,能在一定程度上承受原子武器的冲击波和热辐射,是目前世界上最先进的复合装甲。
将陶瓷粉末和金属粉末混合均匀,再经高温烧结,制成的金属陶瓷,它既硬又韧,并且密度小,耐高温,因此,在运载火箭、洲际导弹、航天飞机以及宇宙飞船上都得到了越来越广泛的应用。美国的MX导弹发射管,在以前是用特种钢制造的,其重量达40吨,而在采用特种金属陶瓷复合材料以后,其重量已减少到原来的1/5左右。
航天飞机和宇宙飞船在穿过大气层时,表面某些部位的温度可高达 2000摄氏度以上,为使其内部的仪器设备能够正常工作,并确保乘员的生命安全,在航天飞机和宇宙飞船的表面都覆盖了大量的能耐高温的金属陶瓷防热片,并且这种金属陶瓷防热片可以重复使用100次以上。