《新型材料》
如图所示是科技馆内展示的新型材料:纳米材料、复合材料和双向记忆合金。
纳米材料是指由颗粒尺寸在1~100nm之间的超微颗粒组成的材料,纳米是一个极小的长度单位,当材料颗粒小至纳米级别时,会赋予该材料很多特有的性质,是普通材料无法比拟的。
复合材料是两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成,也是复合材料。由于复合材料的重量轻、强度高、加工成型快、耐腐蚀性能好等特点,不仅广泛应用于汽车、健身器材、建筑、家居等方面。随着现代科技的发展,复合材料在航空工业上也起到十分重要的作用。
用酒精灯给双金属片加热,双金属片发生弯曲,原来这个受热弯曲的金属片是由两种不同的金属贴合而成的,各种金属都有热胀冷缩的特性,而不同的金属随着温度变化热胀冷缩的程度不同,金属片于是就会发生弯曲,例如铁片和铜片组成的双金属片,铜片的膨胀系数比铁片大,温度高时,膨胀得比铁片多,就会弯曲,双金属片的这种性质在生活中有很多应用。
(1)纳米材料是指由颗粒尺寸在
(2)复合材料广泛应用于汽车、健身器材、建筑、家居等方面,主要因为复合材料
(3)给双金属片加热双金属片发生弯曲,这主要是利用了
相似题推荐
纳米技术
近年来,“纳米”一词经常出现在我们的生活中,它是长度的度量单位,1nm有多长?假设一根头发的直径是0.05mm,把它径向平均剖成5万根,每根的厚度大约就是1nm。而纳米技术,是研究结构尺寸在1纳米的材料,强度和硬度大大高于原来的材料,并且有良好的韧性,纳米材料的熔点还会随超细粉直径的减小而降低,例如:金的熔点为1064℃,但10nm的金粉熔点为940℃,5nm的金粉熔点为830℃,因而烧制温度可以大大降低,纳米级的催化剂加入汽油中,还可提高内燃机的效率。
请完成以下问题:
(1)0.05mm=
(2)将金属纳米颗粒制成块状金属材料时强度
“天问一号”——中国航天史上又一重要里程碑,5月15日,“天问一号”着陆巡视器与环绕器实现分离,成功登陆火星。这是人类航天史上的又一次壮举,是中国航天史上又一重要里程碑。
探测器要想成功着陆火星需要在短短9分钟时间内将两万多公里时速降为零,其间需要经历气动减速、降落伞减速、动力减速、着陆缓冲等多个环节。火星与地球的距离为3亿千米,“天问一号”来到距离火星表面约2公里处,经过一系列减速措施,以约100m/s的速度不断接近火星表面。这个速度相当于目前我国高铁的最高运行时速。由航天科技集团第六研究院研制的7500N变推力发动机就是最后动力减速环节的主要工具。
因探测环境差异巨大,天问一号需要接受“冰火两重天”的温度考验。纳米气凝胶是一种不为大众熟知的神奇材料。它是由纳米尺度的固体骨架构成的一个三维立体网络,其密度可以做到比空气还轻,是世界上最轻的固体;导热系数仅为静止空气的一半,是导热系数最低的固体,这使它成为“天问一号”应对极寒、极热等严酷环境所需热防护材料的不二之选。
回首60载,中国航天,逐月追星,步履从未停歇;放眼未来,每一个航天材料人都将不忘初心、砥砺前行,为下一个十年的空天征途续写新的辉煌篇章。
(1)探测器着陆火星的过程中动能
(2)作为“天问一号”应对极寒、极热等严酷环境所需热防护材料的纳米气凝胶主要优点是
(3)从火星到地球用
纳米材料
近年来,“纳米”一词常出现在我们的生活中,商场里纳米护肤、纳米水杯、纳米羽绒服屡见不鲜。到底什么才是“纳米”?为什么纳米材料这么神奇?
纳米又称毫微米,是长度的度量单位。假设一根头发的直径是,把它径向平均剖成万根,每根的厚度大约就是。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料,用纳米材料制作的器材硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料,制作出生物材料和仿生材料。用纳米级金属微粉烧制成的材料,强度和硬度大大高于原来的金属。一般的陶瓷强度低并且很脆,但纳米级微粉烧制成的陶瓷不但强度高,并且有良好的韧性。纳米材料的熔点会随超细粉直径的减小而降低。例如金的熔点为,但金粉熔点降低到,金粉熔点降低到,因而烧制温度可以大大降低。纳米陶瓷的烧制温度大大低于原来的陶瓷。
纳米技术是研究结构尺寸在至范围内材料的性质和应用的一种技术。当前纳米技术的研究和应用主要在材料和设备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。
记得世界上第一台电子计算机诞生于年,它一共用了个电子管,总质量吨,占地面积约,可是这个庞然大物,它在内只能完成次运算。经过了半个多世纪,由于集成电路技术、微电子学、信息存储技术、计算机语言和编程技术的发展,使计算机技术有了飞速的发展。今天的计算机小巧玲珑,可以摆在一张电脑桌上,它的质量只有老祖宗的万分之一,但运算速度却远远超过了第一代电子计算机。如果采用纳米技术来构筑电子计算机的器件,那么这种未来的计算机将是一种“分子计算机”,其袖珍的程度又远非今天的计算机可比,而且在节约材料和能源上也将给社会带来十分可观的效益。纳米材料级存储器芯片已投入生产。计算机在普遍采用纳米材料后,可以缩小成为“掌上电脑”。
(1)
(2)纳米级金属颗粒的熔点
(3)图所示是纳米陶瓷刀、合金钢刀、普通菜刀磨损程度随时间变化的曲线,其中反映纳米陶瓷刀磨损特点的是曲线
(4)写出纳米材料的应用
水膜的奥秘
2021年12月9日,航天员王亚平在中国空间站里把一个金属圈插入饮用水袋中,慢慢抽出金属圈,形成了一个水膜。接着,她往水膜表面贴上一片和女儿一起完成的花朵折纸。在水膜试验中,如图甲,这朵花在太空中“绽放”。
液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层(如图乙),表面层里的分子比液体内部稀疏,表面层分子间的相互作用表现为引力。就像你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势。由于分子间作用,液体会产生使表面尽可能缩小的力,这个力称为“表面张力”,水膜形成的本质原因是液体的表面张力。
液体与固体接触处,也有奇妙的现象。先后向一块洁净的玻璃板上和一块涂了石蜡的玻璃上滴一滴水,晃动玻璃板,洁净的玻璃板上这滴水散开,石蜡上的则是滚来滚去(如图丙)。像这种液体会润湿某种固体并附着在固体的表面上的现象叫作浸润;如果液体不会润湿某种固体,也就不会附着在这种固体的表面,这种现象叫作不浸润。所以水能浸润玻璃,但水不能浸润石蜡。当液体和与之接触的固体的相互作用比液体分子之间的相互作用强时,液体能够浸润固体。反之,液体则不浸润固体。
神奇的大力士——形状记忆合金起重机
形状记忆合金起重机具有动力大、噪声小等优点,广泛应用于能源、交通和日常生活等领域。形状合金起重机的动力主要来自形状记忆合金。如图所示,常温下发生形变的记忆合金,受热超过一定温度时,完全恢复到原来的形状过程中,能产生很大的力,将重物提起。依据不同记忆合金材料特性,可制成记忆压缩弹簧和记忆拉伸弹簧。
如图所示为记忆压缩弹簧,常温时较小的外力即可使其处于压缩状态,高温时会自动恢复到原来的伸长状态。记忆拉伸弹簧则不同,常温时较小的外力可使其处于伸长状态,高温时会自动恢复到原来的压缩状态。记忆弹簧恢复原状时所产生的弹力远比普通弹簧大。
(1)由形状记忆合金材料制成的眼镜框被踩扁后,应(2)对记忆拉伸弹簧来说,高温状态长度比低温状态
(3)液体表面比内部的分子距离
(4)水滴在石蜡表面时,水和石蜡的相互作用