如果不用钢铁，你会选择哪种技术替代它

在这个大千世界中，钢铁构造了我们的住房，公司，公园，游乐场，想想这个被钢铁所包围的世界城市，我们要是没有了钢铁这一资源，或者未来我们要在火星、木星其他星球建造城市，你会不会为这个重新构造设计提供更有价值的想法和资源？让我们一起来看看可以媲美钢铁的其他资源吧！

1940年,人们一次听到这样一个崭新的名字—“玻璃钢”。玻璃钢并没有钢铁的成分,但它非常坚硬:一块8毫米厚的玻璃钢板,连飞速射来的子弹也打不穿它!

大家知道,在钢筋水泥里,钢筋是“骨头”,水泥是“肉”。而玻璃钢也有点与钢筋水泥相像:人们把玻璃熔化,拉成细丝。玻璃丝很有弹性,可以纺成纱,织成布。人们把一层层的玻璃布压在一起,放在热熔的塑料里加热处理。这样,就制成了以塑料为肉、玻璃丝为骨的玻璃钢,它的学名叫玻璃增强塑料。

玻璃钢的机械强度可以同钢材相比,而它的重量只有同体积钢材的四分之一,非常轻盈。而且,玻璃钢不生锈、不导电,这更是钢铁所望尘莫及的了。

玻璃钢是一种新型工艺材料,可以用来制造轿车的车身、汽艇的艇壳、火车车厢、建筑材料等,又轻又漂亮又结实。一辆玻璃钢制成的小轿车车身,只有150多千克重用玻璃钢做车身的自行车,就更为轻巧了。玻璃钢汽艇不锈不烂,比木船还轻,而且船身可以做成一个整体,不需拼接。如果车身、船身的什么地方破了,只需在其周围涂点粘合树脂,再把一块块玻璃布贴上去就行了。

现在,玻璃钢的用途越来越广泛。军事上用玻璃钢来制造轻型坦克和炮艇,体育上用玻璃钢来生产撑杆跳的撑杆和射箭用的弓。在生活中,玻璃钢还被用来制造家具和厨浴设备,如浴缸、水槽等,不但美观轻巧,而且结实耐用。

长久以来,金属一直是材料王国的霸主,尤其是钢铁,应用范围极为广泛。钢铁材料有许多优点,然而它也存在着不少缺陷,如不耐腐蚀、不耐高温、不够坚硬、不能绝热等。有趣的是,钢铁等金属的短处,反过来恰恰是陶瓷这种非金属材料的长处。

难道一碰就碎、一敲就断的陶瓷能代替钢铁吗?材料科学家分析了普通陶瓷的成分以后,认为它的一种主要原料,即含杂质较多的黏土,是普通陶瓷容易碎裂的根源。所以,科学家将砂子、淀粉和氧化锆三种原料按一定比例混合,放进温度为1400°C、充有氮气的炉子内烧上7小时,最后制成一种银灰色的氮化硅陶瓷。这种色彩悦目的高技术陶瓷,比重和铝差不多,能耐受1500℃C以上高温,韧性很好,硬度尤其惊人,只有用金刚石才能把它割断。以后,碳化硅、氧化锆、碳化钛、增韧氧化铝等几种新陶瓷材料又相继问世了。

成分不同的高技术陶瓷,各有各的用处。氧化锆陶瓷特别耐磨损、耐腐蚀、耐高温,用它制造的发动机汽缸,不需要冷却系统,能使燃油在汽缸内燃烧后产生的热能,极大限度地转换成汽车所需的动力。另外,这种新型汽缸硬度大,不易磨损,并且也不受燃油分解形成的酸性气体腐蚀。因此,这种高技术陶瓷汽车发动机的使用寿命长,功率大,制造成本低,可以节省大量金属材料和30%的油耗量

更有趣的是,用含锆的高技术陶瓷制作切削刀具,刀体一旦受到外力冲击而产生裂缝时,它会自动膨胀,将裂缝弥合起来。氧化锆陶瓷剪刀,刀口久用不钝,不锈不裂,被称为永不报废的“长命剪刀”。

高新技术的发展,可以使陶瓷“变”得比钢铁还硬,也可以叫它像铜、铝等有色金属那样有延展性和可塑性。把氧化钛陶瓷研磨成极其细微的细晶粒,加上粘结剂,在高温下熔烧成板材。只要将板材加热到1809C,就可以对它碾压,结果就能得到一块呈波浪形的陶瓷板。另一种氟化钙陶瓷,甚至只需加热到80℃C,便呈现出挤压变形的特性。