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高强度新型碳纳米管纤维研制成功(7分)

归档日期:06-26       文本归类:共同研制一种      文章编辑:爱尚语录

  ①英国剑桥大学材料科学教授阿兰•魏德尔与美国陆军士兵研究开发中心的研究人员共同研制出一种新型碳纳米管纤维。该碳纳米管纤维上最脆弱的地方也需要1吉帕斯卡的应力才能折断,强度足以与钢铁相媲美。

  ②碳纳米管是一种棉线状的碳分子,带有仅一个原子厚度的壁。虽然它们具有非常强的导电性能,但可靠性难以保证。为了制作这种超强纤维,魏德尔在热炉中将碳汽化,然后吹出一股碳纳米管流。当这些碳纳米管在空中被捕获并围绕一个轴旋转时,就会形成一根由数十亿个分子组成的纤维,而这些分子沿着碳纳米管紧密排列在一起。

  ③研究人员认为,强度的改善主要取决于缠绕速度,以便将碳纳米管更好地排列成线以及更紧密地包裹起来。研究人员通过调节炉温和调整缠绕速度优化制作工艺,制作出的纤维强度较其他小组制作的要高出0.3倍。为了使制作的纤维密度更大,他们还在制作工艺中增加了一个步骤,让纤维通过丙酮气体。丙酮气体可在纤维上凝结成一层液体,由于表面张力效应将纳米管拉在一起,从而增强纤维强度。

  ④新碳纳米纤维一般要在施以大约6吉帕斯卡的应力时才发生断裂,强度要高于制造防弹背心的常用材料芳纶,而且可与两种最高强度的商业材料——基纶和迪尼玛相抗衡。目前,研究人员已制作出一根单独的超强碳纳米管纤维,可承受9吉帕斯卡的应力,表现出具有无与伦比的超强性能,而用别的方法制作的碳纳米管纤维最多可承受3吉帕斯卡的应力。

  ⑤魏德尔目前能制作出的最好纤维长度仅为1毫米,这主要是因为纤维越长,包含的细微碳颗粒和其他缺陷就越有可能削弱它的强度。即便调节制作工艺,如调整缠绕速度和利用丙酮方法,都不能改变这些碳素颗粒,因此必须回到化学合成的方法来解决这类问题。研究人员称,这种纤维最具前景的应用也许是制作防弹衣和开采油气钻头。

  小题1:①调节炉温,使碳在热炉中汽化,吹出碳纳米管流。(1分)②调整缠绕速度,将碳纳米管排列成线分)③纤维通过丙酮气体时,丙酮在纤维上凝结成液体,通过表面张力将纳米管拉在一起。(1分)

  小题1:作比较、列数字(1分)。具体准确地说明新型纳米纤维强度之高。(1分)

  点评:说明文的说明方法以及作用是说明文常考的题型。解答此类题型,必须要结合文段的内容的来分析说明方法,然后根据文章的内容或者文段的内容所体现出来的说明对象的特征来分析作用即可。

  小题1:试题分析:根据说明文语言准确性这一特点,加点词语“目前”是不能去掉的,它起到一个限制作用,表明现在是这样,将来情况可能会发生变化,如去掉,就不符合实际情况,体现说明文语言的准确性。

  点评:分析说明文语言的特色,可以按以下的方法:(1)表态(删还是不删)。(2)定性。如:“比较”“几乎”“相当”等词表程度修辞;“大约”“可能”“左右”等表估计,“多”“有余”等表数量。(3)若删去,原来什么样的意思就变成了什么样的意思了,不符合实际,太绝对了。(4)xx词体现了语言的准确性、周密性、科学性。

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