在這個(gè)大千世界中，鋼鐵構(gòu)造了我們的住房，公司，公園，游樂(lè)場(chǎng)，想想這個(gè)被鋼鐵所包圍的世界城市，我們要是沒(méi)有了鋼鐵這一資源，或者未來(lái)我們要在火星、木星其他星球建造城市，你會(huì)不會(huì)為這個(gè)重新構(gòu)造設(shè)計(jì)提供更有價(jià)值的想法和資源？讓我們一起來(lái)看看可以媲美鋼鐵的其他資源吧！

1940年,人們一次聽(tīng)到這樣一個(gè)嶄新的名字—“玻璃鋼”。玻璃鋼并沒(méi)有鋼鐵的成分,但它非常堅(jiān)硬:一塊8毫米厚的玻璃鋼板,連飛速射來(lái)的子彈也打不穿它!

大家知道,在鋼筋水泥里,鋼筋是“骨頭”,水泥是“肉”。而玻璃鋼也有點(diǎn)與鋼筋水泥相像:人們把玻璃熔化,拉成細(xì)絲。玻璃絲很有彈性,可以紡成紗,織成布。人們把一層層的玻璃布?jí)涸谝黄?/span>,放在熱熔的塑料里加熱處理。這樣,就制成了以塑料為肉、玻璃絲為骨的玻璃鋼,它的學(xué)名叫玻璃增強(qiáng)塑料。

玻璃鋼的機(jī)械強(qiáng)度可以同鋼材相比,而它的重量只有同體積鋼材的四分之一,非常輕盈。而且,玻璃鋼不生銹、不導(dǎo)電,這更是鋼鐵所望塵莫及的了。

玻璃鋼是一種新型工藝材料,可以用來(lái)制造轎車的車身、汽艇的艇殼、火車車廂、建筑材料等,又輕又漂亮又結(jié)實(shí)。一輛玻璃鋼制成的小轎車車身,只有150多千克重用玻璃鋼做車身的自行車,就更為輕巧了。玻璃鋼汽艇不銹不爛,比木船還輕,而且船身可以做成一個(gè)整體,不需拼接。如果車身、船身的什么地方破了,只需在其周圍涂點(diǎn)粘合樹(shù)脂,再把一塊塊玻璃布貼上去就行了。

現(xiàn)在,玻璃鋼的用途越來(lái)越廣泛。軍事上用玻璃鋼來(lái)制造輕型坦克和炮艇,體育上用玻璃鋼來(lái)生產(chǎn)撐桿跳的撐桿和射箭用的弓。在生活中,玻璃鋼還被用來(lái)制造家具和廚浴設(shè)備,如浴缸、水槽等,不但美觀輕巧,而且結(jié)實(shí)耐用。

長(zhǎng)久以來(lái),金屬一直是材料王國(guó)的霸主,尤其是鋼鐵,應(yīng)用范圍極為廣泛。鋼鐵材料有許多優(yōu)點(diǎn),然而它也存在著不少缺陷,如不耐腐蝕、不耐高溫、不夠堅(jiān)硬、不能絕熱等。有趣的是,鋼鐵等金屬的短處,反過(guò)來(lái)恰恰是陶瓷這種非金屬材料的長(zhǎng)處。

難道一碰就碎、一敲就斷的陶瓷能代替鋼鐵嗎?材料科學(xué)家分析了普通陶瓷的成分以后,認(rèn)為它的一種主要原料,即含雜質(zhì)較多的黏土,是普通陶瓷容易碎裂的根源。所以,科學(xué)家將砂子、淀粉和氧化鋯三種原料按一定比例混合,放進(jìn)溫度為1400°C、充有氮?dú)獾臓t子內(nèi)燒上7小時(shí),最后制成一種銀灰色的氮化硅陶瓷。這種色彩悅目的高技術(shù)陶瓷,比重和鋁差不多,能耐受1500℃C以上高溫,韌性很好,硬度尤其驚人,只有用金剛石才能把它割斷。以后,碳化硅、氧化鋯、碳化鈦、增韌氧化鋁等幾種新陶瓷材料又相繼問(wèn)世了。

成分不同的高技術(shù)陶瓷,各有各的用處。氧化鋯陶瓷特別耐磨損、耐腐蝕、耐高溫,用它制造的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸,不需要冷卻系統(tǒng),能使燃油在汽缸內(nèi)燃燒后產(chǎn)生的熱能,極大限度地轉(zhuǎn)換成汽車所需的動(dòng)力。另外,這種新型汽缸硬度大,不易磨損,并且也不受燃油分解形成的酸性氣體腐蝕。因此,這種高技術(shù)陶瓷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命長(zhǎng),功率大,制造成本低,可以節(jié)省大量金屬材料和30%的油耗量

更有趣的是,用含鋯的高技術(shù)陶瓷制作切削刀具,刀體一旦受到外力沖擊而產(chǎn)生裂縫時(shí),它會(huì)自動(dòng)膨脹,將裂縫彌合起來(lái)。氧化鋯陶瓷剪刀,刀口久用不鈍,不銹不裂,被稱為永不報(bào)廢的“長(zhǎng)命剪刀”。

高新技術(shù)的發(fā)展,可以使陶瓷“變”得比鋼鐵還硬,也可以叫它像銅、鋁等有色金屬那樣有延展性和可塑性。把氧化鈦陶瓷研磨成極其細(xì)微的細(xì)晶粒,加上粘結(jié)劑,在高溫下熔燒成板材。只要將板材加熱到1809C,就可以對(duì)它碾壓,結(jié)果就能得到一塊呈波浪形的陶瓷板。另一種氟化鈣陶瓷,甚至只需加熱到80℃C,便呈現(xiàn)出擠壓變形的特性。