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《高強度新型碳納米管纖維研制成功》閱讀答案

時間:2024-09-22 14:00:44 閱讀答案 我要投稿
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《高強度新型碳納米管纖維研制成功》閱讀答案

  ①英國劍橋大學材料科學教授阿蘭•魏德爾與美國陸軍士兵研究開發(fā)中心的研究人員共同研制出一種新型碳納米管纖維。該碳納米管纖維上最脆弱的地方也需要1吉帕斯卡的應力才能折斷,強度足以與鋼鐵相美。

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  ② 碳納米管是一種棉線狀的碳分子,帶有僅一個原子厚度的壁。雖然它們具有非常強的導電性能,但可靠性難以保證。為了制作這種超強纖維,魏德爾在熱爐中將碳汽化,然后吹出一股碳納米管流。當這些碳納米管在空中被捕獲并圍繞一個軸旋轉時,就會形成一根由數十億個分子組成的纖維,而這些分子沿著碳納米管緊密排列在一起。

 、垩芯咳藛T認為,強度的改善主要取決于纏繞速度,以便將碳納米管更好地排列成線以及更緊密地包裹起來。研究人員通過調節(jié)爐溫和調整纏繞速度優(yōu)化制作工藝,制作出的纖維強度較其他小組制作的要高出0.3倍。為了使制作的纖維密度更大,他們還在制作工藝中增加了一個步驟,讓纖維通過丙酮氣體。丙酮氣體可在纖維上凝結成一層液體,由于表面張力效應將納米管拉在一起,從而增強纖維強度。

 、苄绿技{米纖維一般要在施以大約6 吉帕斯卡的應力時才發(fā)生斷裂,強度要高于制造防彈背心的常用材料芳綸,而且可與兩種最高強度的商業(yè)材料——基綸和迪尼瑪相抗衡。目前,研究人員已制作出一根單獨的超強碳納米管纖維,可承受9吉帕斯卡的應力,表現出具有無與倫比的超強性能,而用別的方法制作的碳納米管纖維最多可承受3吉帕斯卡的應力。

  ⑤ 魏德爾目前能制作出的最好纖維長度僅為1毫米,這主要是因為纖維越長,包含的細微碳顆粒和其他缺陷就越有可能削弱它的強度。即便調節(jié)制作工藝,如調整纏繞速度和利用丙酮方法,都不能改變這些碳素顆粒,因此必須回到化學合成的方法來解決這類問題。研究人員稱,這種纖維最具前景的應用也許是制作防彈衣和開采油氣鉆頭。

  12.第④段運用了哪些說明方法?有何作用?(2分)

  13.第⑤段中加點的“目前”能否刪去?為什么?(2分)

  參考答案:

  12.作比較、列數字(1分)。具體準確地說明新型納米纖維強度之高。(1分)

  13.不能。“目前”限制了時間,不排除今后能制作出更好的纖維長度,如果去掉就排除了這種可能性,所以不能去掉。“有可能”體現了說明文語言的準確性。

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