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第十五章 你好,莊顏

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接下來的兩個月,龐學林除了在北大數院任教外,還時不時去汪淼的納米中心轉上一轉,了解“飛刃”材料的製造工藝和流程。

當然,他也隻能走馬觀花,看個大概。

不過對照著係統給出的工藝流程和技術資料,龐學林總算大概搞明白了“飛刃”材料原理以及整個製造流程。

和傳統碳纖維材料不一樣的是,飛刃材料是由碳納米管堆砌而成。

碳納米管被認為是目前發現的最強的幾種材料之一,其楊氏模量高達1TPa以上,拉伸強度高達100GPa以上(比強度高達62.5GPa/(g/cm3)),超過T1000碳纖維強度10倍以上。

要知道,目前已知宏觀材料的比強度都遠遠低於7.5GPa/(g/cm3),比如鋼絲繩為0.05~0.33GPa/(g/cm3),碳纖維為0.5~3.5GPa/(g/cm3),高分子纖維為0.28~4.14GPa/(g/cm3),由此可以想象碳納米管的強度有多麽恐怖了。

但是,當單根力學性能優異的碳納米管材料製備成宏觀材料時,其性能往往遠低於理論值。

主要原因是形成纖維的碳納米管均長度較短,單元體之間以範德華力相互搭接,在拉力作用下極易發生相互滑移,無法充分利用碳納米管的本征高強度。

此外,碳納米管內的結構缺陷和雜亂取向等都會導致纖維強度下降。

汪淼采用反應黑箱的製備方式,可控地製備了具有確定組成、結構完美且平行排列的米級連續超長碳納米管管束,這種管束具有一致取向和接近理論極限的力學性能。

它不僅是製造太空電梯的最佳材料,同時在大飛機、重型運載火箭、空間站、宇宙飛船、超級建築等領域都有著光明的應用前景。

唯一有些遺憾的就是,這種材料即使采用黑箱製備,每年的產量也極為有限。

根據汪淼的估算,這種材料的製備成本,幾乎相當於同等重量的黃金。