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比钢铁还要坚不可摧?中国独一无二的黑科技,直接用竹子造高铁

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霹雳火军事 2021-09-20 23:20
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图为竹制复合材料管道

如今中国的高铁事业正在蓬勃发展,而随着环境保护的压力增加,中国高铁也开始考虑可持续化发展,此前中国就推出了一项独一无二的黑科技,直接用竹子造高铁,打造出了全世界首个采用竹复合材料制造的高铁车厢,用竹子制造高铁,中国用了什么黑科技呢?未来能全面推广吗?这次中国主要是研发出了一种竹制复合材料,它的强度极高,比钢铁还要坚不可摧,重量比传统复合材料更轻,制造时产生的污染也更少,因此一旦投入使用不仅能极大降低中国高铁产业制造时产生的污染,还可以极大降低高铁运行的能源消耗,拥有非常显著的环保效益。

图为中国竹制高铁

用竹子制造高铁,听上去相当科幻,但实际上并非不可能,只要将竹子加工成合适的材料即可,这次中国就研究出了一种先进的竹制复合材料,这种复合材料和传统复合材料相比的区别很大,传统复合材料主要由增强纤维和树脂基体两部分组成,而增强纤维一般采用玻璃纤维和碳纤维等高强度纤维,正是它们的存在才让复合材料拥有了极高的强度,而中国的竹制复合材料则是用竹子身上提取的天然木质纤维,代替了化学方法生产的碳纤维和玻璃纤维。

图为中国高铁

相比于碳纤维或玻璃纤维,竹子的木质纤维虽然强度要低一些,但仍然比相同重量的钢铁强度更高,因此竹质复合材料强度虽然不如传统复合材料,但还是更比钢铁高,而且竹质复合材料的一大优势是木质纤维的重量比碳纤维或玻璃纤维更轻,因此整个竹质复合材料的重量比传统复合材料更轻,利用它制造高铁可以节省更多能量,据中国专家计算,用竹制复合材料制造的高铁车厢运转所消耗的能量相比普通车厢降低了约30%,如果利用它制造整辆高铁列车,它的总能源消耗会比传统高铁列车低20%左右。

目前中国一共有数百辆高铁列车在昼夜疾驰,每年都会消耗巨量的能量,可以想象如果这一技术能全面普及,让所有高铁都用上它们,可以节省多么多的能量,而且相比于传统复合材料,竹制复合材料还有一大优势是制造时产生的污染更少,碳纤维和玻璃纤维如今都是使用复杂的化学方法制造的,会产生大量的污染,而竹子的生产显然非常便捷,只需要有一片合适的土地就可以直接种植,提取也不需要使用太多化学原料。

图为竹制复合材料管

如今除了高铁车厢之外,中国还在探索竹制复合材料更加广泛的运用,中国专家认为我们平常生活中的大部分家具都可以使用竹制复合材料制造,不仅能提升它们的强度,也可以降低它们生产时的污染,一些对于强度要求不高的高强度零件也可以使用这种材料,比如汽车的车门部件等,总之竹制复合材料的应用范围相当广阔。

这款材料的研发成功也体现出了目前中国拥有的强大综合国力,复合材料直到如今仍然是材料学的一项重点领域,需要相当高的理论和技术水平才可以研发出性能更优的复合材料,而中国这次却能研发出竹制复合材料,显然说明中国在这一方面的技术水平已经和西方不相上下了。

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