巨轮沉没的启发

巨轮沉没的启发

1954年冬天的一天，天气异常寒冷，一艘名叫“世界协和号”的32 000吨的英国巨型油轮正航行在西欧爱尔兰海面上。突然，船体猛烈地震动起来，不久船就沉没了。这艘巨轮沉没是什么原因，当时谁也说不清楚，成为轰动一时的疑案。

那次以后，又接连发生了几起类似事故，这促使人们来努力寻找出事的原因。经过科学家的研究，终于明白了：低温能使金属内部原子结构发生变化，从而使金属变脆。“世界协和号”的沉没，正是寒冷的天气使船体钢材变脆后发生折断造成的！

难道低温对金属只是有害而无益吗？当时某些甚有远见卓识的科学家预言：低温会使金属发生有益的变化。几十年来，许多冶金学家一直在从事这方面的研究工作。随着航空和宇航事业的发展，在航空发动机和宇宙航行器的使用材料上，取得了一些突破性的成果。1980年，美国变拉特·惠特尼航空发动机公司制造的燃气涡轮发动机的叶片，在1 700℃的高温下工作而不毁坏。接着，1981年4月，美国航天飞机“哥伦比亚号”试飞成功，铺设在飞机表面上的34 000多块高温陶瓷瓦，经受住了几千摄氏度高温的考验！涡轮叶片和陶瓷瓦在长时间的高温环境里为什么能安然无恙呢？各国的材料专家猜测纷纷。

两年以后，奥秘终于被揭开了。原来，这些性能优异的叶片和陶瓷材料，是采用“超速骤冷”新工艺在低温环境里搞出来的非晶体。那么，什么是“超速骤冷”新技术呢？把金属加热到液态的时候，它的原子处于剧烈运动状态。如果用普通速度冷却，它的那些原子便有足够的时间重新排列，而成为有规则排列的多晶体，它具有良好的导电、导热、坚韧等性能。如果采用超速骤冷的方法，金属原子来不及有规则地排列就凝固了，得到的将是原子排列杂乱无章的非晶体。美国冶金学家，曾把液态金属以每秒100万摄氏度让其冷却凝固，获得了内部组织如同玻璃一样的非晶体金属！非晶体金属性能优异，集金属和非金属材料的优点于一身，具有很高的纯度和惊人的防腐蚀的能力。惠特尼公司就是采用“超速骤冷”的工艺，生产了高强度的轻合金，然后再加工成耐高温的涡轮叶片的。航天飞机上的耐高温陶瓷瓦，也是采用“超速骤冷”工艺先得到高强度的晶态硅纤维，再用这种纤维做成陶瓷瓦片的。

据报道，日本一家研究所将铁合金烧化后，采用“超速骤冷”的工艺方法，制成了一种性能优异的非晶态铁合金。通过试验对比，它的耐腐蚀能力比一般的不锈钢高出1 000万倍，在任何酸碱等腐蚀物中，它都毫无损伤！问世不久的非晶态金属，在化工、电子、核工业、航空和宇航事业中，将大有用武之地。