《高強(qiáng)度新型碳納米管纖維研制成功》練習(xí)題

時(shí)間：2021-06-15 13:49:26 試題我要投稿

　　高強(qiáng)度新型碳納米管纖維研制成功

《高強(qiáng)度新型碳納米管纖維研制成功》練習(xí)題

　　英國(guó)劍橋大學(xué)材料科學(xué)教授阿蘭·魏德?tīng)柵c美國(guó)陸軍士兵研究開(kāi)發(fā)中心的研究人員共同研制出一種新型碳納米管纖維。該碳納米管纖維上最脆弱的地方也需要1吉帕斯卡的應(yīng)力才能折斷，強(qiáng)度足以與鋼鐵相媲美。

　　碳納米管是一種棉線狀的碳分子，帶有僅一個(gè)原子厚度的壁。雖然它們具有非常強(qiáng)的導(dǎo)電性能，但可靠性難以保證。為了制作這種超強(qiáng)纖維，魏德?tīng)栐跓釥t中將碳汽化，然后吹出一股碳納米管流。當(dāng)這些碳納米管在空中被捕獲并圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)形成一根由數(shù)十億個(gè)分子組成的纖維，而這些分子沿著碳納米管緊密排列在一起。

　　研究人員認(rèn)為，強(qiáng)度的改善主要取決于纏繞速度，以便將碳納米管更好地排列成線以及更緊密地包裹起來(lái)。研究人員通過(guò)調(diào)節(jié)爐溫和調(diào)整纏繞速度優(yōu)化制作工藝，制作出的纖維強(qiáng)度較其他小組制作的要高出0.3倍。為了使制作的纖維密度更大，他們還在制作工藝中增加了一個(gè)步驟，讓纖維通過(guò)丙酮?dú)怏w。丙酮?dú)怏w可在纖維上凝結(jié)成一層液體，由于表面張力效應(yīng)將納米管拉在一起，從而增強(qiáng)纖維強(qiáng)度。

　　新碳納米纖維一般要在施以大約6吉帕斯卡的應(yīng)力時(shí)才發(fā)生斷裂，強(qiáng)度要高于制造防彈背心的常用材料芳綸，而且可與兩種最高強(qiáng)度的商業(yè)材料基綸和迪尼瑪相抗衡。目前，研究人員已制作出一根單獨(dú)的超強(qiáng)碳納米管纖維，可承受9吉帕斯卡的應(yīng)力，表現(xiàn)出具有無(wú)與倫比的超強(qiáng)性能，而用別的方法制作的碳納米管纖維最多可承受3吉帕斯卡的應(yīng)力。

　　魏德?tīng)柲壳澳苤谱鞒龅淖詈美w維長(zhǎng)度僅為1毫米，這主要是因?yàn)槔w維越長(zhǎng)，包含的細(xì)微碳顆粒和其他缺陷就越有可能削弱它的強(qiáng)度。即便調(diào)節(jié)制作工藝，如調(diào)整纏繞速度和利用丙酮方法，都不能改變這些碳素顆粒，因此必須回到化學(xué)合成的方法來(lái)解決這類問(wèn)題。研究人員稱，這種纖維最具前景的應(yīng)用也許是制作防彈衣和開(kāi)采油氣鉆頭。

　　（《科技日?qǐng)?bào)》2007年11月23日）

　　6．下列對(duì)新型碳納米管纖維的解說(shuō)，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是

　　A．新型碳納米管纖維是一種棉線狀碳分子，它只有一個(gè)原子的厚度。

　　B．新型碳納米管纖維是由數(shù)十億個(gè)沿著碳納米管緊密排列在一起的分子組成的纖維。

　　C．新型碳納米管纖維是一種導(dǎo)電性能強(qiáng)、承受應(yīng)力強(qiáng)的新型纖維。

　　D．新型碳納米管纖維是通過(guò)調(diào)節(jié)爐溫、調(diào)整纏繞速度等增強(qiáng)了強(qiáng)度的一種新型纖維。

　　7．下列說(shuō)法不屬于新型碳納米管纖維制作工藝的一項(xiàng)是

　　A．調(diào)節(jié)爐溫，使碳在熱爐中汽化，吹出碳納米管流。

　　B．調(diào)整纏繞速度，將碳納米管排列成線并緊密地包裹起來(lái)。

　　C．纖維通過(guò)丙酮?dú)怏w時(shí)，丙酮在纖維上凝結(jié)成液體，通過(guò)表面張力將納米管拉在一起。

　　D．用化學(xué)合成的'方法改變細(xì)微碳素顆粒，增強(qiáng)纖維強(qiáng)度。

　　8．下列說(shuō)法不符合文章內(nèi)容的一項(xiàng)是