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碳纤维能造航母吗?
当然没问题,碳纤维可是宇航级材料,很多年前人们就做过了科学探讨,只要你有本事,用碳纤维材料做主体可以制造出一条从宇宙直达地表的“天梯”。碳纤维质量比铝还轻,强度却远超合金钢,还防腐耐磨有韧性,当然是目前最优秀的建造材料。
按照我国中科院的说法,碳纤维在汽车上替代钢材使用,可以取得比钢材结构更坚固,重量却更轻的效果。碳纤维汽车可以减少掉60%的重量。
当然,最重要的是你得有钱造才行。
比如兰博基尼碳纤研发中心为新世代V12引擎开发的碳纤维强化连杆,将生产时间缩短1小时,发动机质量减轻40-50%,成为跑车上的黑科技。
至于整车仅重1198公斤的单体壳碳纤维超跑迈凯伦Senna我就懒得说了....太监上青楼...国足去踢球...呀嘚喂~
碳纤维在现代来说属于还算是有点“小贵”的材料。随着碳纤维行业的发展,这项技术成本持续下降,早已从当年的贵比黄金降到人们能接受的价格。早年一套自行车碳架需要耗费几万块钱,今天2000多出头就能买到。
石墨烯是什么?一般用于什么?
1.什么是石墨烯?
石墨烯是一种二维晶体,人们常见的石墨是由一层层以蜂窝状有序排列的平面碳原子堆叠而形成的,石墨的层间作用力较弱,很容易互相剥离,形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后,这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯
2.石墨烯简介
由于石墨烯是集声、光、电、热、力、磁四种以上材料特性于一身,同时具备良好的透光性、导热系数高等普通材料不具备的性能,奠定了其在智能可穿戴设备领域作为超导材料最佳选择。
2015年,工业和信息化部 、科技部和发展改革委 联合发布推进的石墨烯产业发展意见中,石墨烯功能纤维及健康穿戴产品已被列入名单
作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被称为“黑金”,是“新材料之王”,科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。
很高兴有人问这类问题,自己本身就是学物理的,但是整天回答的好多都是脑洞问题~~
石墨烯是什么?
石墨烯其实它也可以叫石墨,但在一定程度上有完全等同于石墨。因为石墨烯就是指极其薄的石墨,但是石墨烯却和石墨的性质有着巨大的不同。
所以你可以认为一层一层的石墨烯叠起来就是石墨,而厚度一毫米的石墨就可能包含300万层石墨烯,当你用铅笔轻轻在纸上划过时,其留下的痕迹就可能是几层或一层石墨烯。
石墨烯也属于二维纳米材料的一种,所谓二维材料是指电子仅可在两个维度的非纳米尺寸上自由运动(平面运动)的材料!所以这里的二维可不是指这个材料只有两个维度的空间!前面说了石墨烯就是极其薄的石墨,与之类似的还有硅烯、磷烯、锗烯等!
既然用铅笔轻轻划一下就可以得到单层石墨烯,那么你可能认为单层石墨烯的制备应该会很容易!以现在的眼光去看确实很容易,但在2000左右这件事情却让众多科学家为难不已!你可能想象不到是什么方法,很low的办法简单来说就是不停的用特殊胶带粘、撕石墨薄片,直到得到单层石墨烯。也正是因为如此英国的物理学家安德烈·盖姆和诺沃肖诺夫获得了2010年诺贝尔物理学奖项。
当然现在对于石墨烯的制备方法已经很多了,既有物理方法也有化学方法。例如:氧化还原法、外延生长法、化学气相沉积法(CVD)等。
石墨烯有什么用?
石墨烯的成功制备可以说在材料学掀起了一次革命!它具有优异的光学、电学、力学特性,因此在材料学、微纳加工、能源、生物医学等领域都有着巨大的前景。
如果从比较专业的说它的特性,石墨烯最大的优点是其独特的能带结构,它是零禁带宽度半导体。其导电的媒介——电子,表现为室温下就能稳定存在的零质量狄拉克费米子。这使得电子在石墨烯上传导时,能量损耗极低。这也使得石墨烯在室温下就可观察到反常量子霍尔效应,所以它对计算机的发展尤为重要!
总之,石墨烯绝对可以说是物理材料史上华丽的一页!大家有兴趣的话可以去看看***,或者在知网搜一些中文综述先看看!
你对石墨烯有什么认识呢?
在最近于英国举行的2018年范德堡航展上,来自英国中央兰开夏大学的航空工程是们展示了被认为是全球第一架采用石墨烯外壳的飞机。据悉,这架叫Juno的无人机宽3.5米,它可能预示着未来飞机的发展方向。
除了中央兰开夏大学,谢菲尔德先进制造研究中心、曼彻斯特大学国家石墨烯研究所和Haydale石墨烯工业公司也参与了Juno的研发工作。这架飞机还使用了基于石墨烯打造的电池和3D打印的部件。
据了解,石墨烯不仅是世界上最强的人造材料,而且在导热和导电方面表现都非常优秀。由于它非常结实,所以能够增加传统机身材料的强度,而这不仅能够减少传统机身材料的使用量而且还能大大减轻飞机的重量。这样做的好处是能让飞机在无需使用更多燃料的情况下携带更重的有效载荷或是在给定燃料量下飞行更远的距离。
此外,由于石墨烯的良好导热性能让热量在这种材料中扩散,这样飞机外层就不容易结冰。
最后,石墨烯的导电性可以将雷击的能量分散到机身表面,而不再是通过局部加热的方式进而对飞机造成损伤。
据悉,工程师们***在未来2个月内对Juno进行试飞。
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