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什么是多孔材料呢?

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    2016-08-12 10:32:24
  •   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,他们会通过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,终于成功地掌握了生产多孔材 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料制成的,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。

    冷***

    2016-08-12 10:32:24

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