多孔材料

发布时间:2017-10-09 11:02:48   来源:文档文库   
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多孔材料

  一件东西如果是千疮百孔,人们一定以为是低劣产品。其实不然,有时人们还特意研究制造百孔千疮的材料!而且制造这种多孔材料的技术还挺保密。要想知道这种技术,还必须掏腰包花钱。

  1993年,美国的一家世界有名的桑迪亚国家实验室,因为不会生产高质量的多孔材料,不得不从乌克兰第聂伯罗彼罗夫斯克冶金学院专门购买一种多孔金属的技术。乌克兰的这家冶金学院还提出了一个条件,这种技术只许美国使用五年,过期还得加钱。至于加多少,到时再议。

  这是一种什么"宝贝技术"呢?为什么号称为世界科学技术最先进的美国还要向乌克兰购买?原来这种多孔金属有一个重要用途,这就是制作太空火箭煤油燃料的雾化器,以迫使煤油通过大量微孔由油滴变成油雾,使燃料达到最佳燃烧状态。

  但美国的多孔金属是用粉末冶金方法生产的,其中的微孔是弯弯曲曲的,质量不过关。而乌克兰生产的多孔金属中的孔则可以定向,即可以让它们沿零件的长度方向排列,孔的径向或者像桔子状断面,或者像球形气泡。

  乌克兰的科学家还有一手绝招,他们控制各种工艺技术条件和控制金属从熔化到凝固的冷却时间,制造出各种孔径的优质多孔金属。零件中的孔径尺寸,小的可以达到5微米,也就是一个细菌那么大;大的可以达到10毫米。孔在零件中占的体积可以小到只占零件体积的5%;但也可以大到占零件体积的75%。也就是说,这种多孔金属不只是百孔千疮,简直是千孔万疮了。

  乌克兰的冶金学家是怎样生产这种多孔金属的呢?因为它属于技术机密,生产工艺的各种技术细节是绝不透露的,人们只能从一些蛛丝马迹中了解其大概情况。据报道,乌克兰生产的这种多孔金属是用铜和铁一类金属制造的。他们先将金属在一台密封的炉子中熔化,然后在熔化的金属中充进高压氢气和其他气体。这样,金属在冷却凝固过程中就会存在大量气孔。

  但对孔的大小和孔的排列方向的控制是生产多孔金属的关键。只有当气体的压力和成分控制在非常精确的范围内,才能获得符合要求的优质多孔材料。乌克兰的科学家经过了大量的实验研究,终于成功地掌握了多孔材料的工艺技术。用这种材料制成的雾化器,可以大大节省燃油,因为它能显著增加燃料的雾化程度,达到最完全燃烧的效果。

  其实,多孔材料在日常生活中随处可见,当你给头发喷发胶或往身上洒香水时,你手上的喷壶嘴就是用多孔材制成的,只是它不一定是金属,而可能是多孔的塑料而已。近年来,在科技界的一个热门课题是研究多孔硅材料。硅是一种半导体材料,而当硅中存在只有几个纳米大小的大量微孔时,在激光照射下它会发出可见光。多孔硅为何能发光,目前还不清楚,但它的应用前景十分吸引人,尤其是其在制造光电子元件方面的前景令人神往。

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本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/9a0ae6865122aaea998fcc22bcd126fff6055d45.html

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