2012年6月8日,2012歐洲杯正式開(kāi)幕。記得去年元月,西班牙足球國(guó)王杯比賽,在畢爾巴鄂市舉行。西班牙高超的足球水平,使國(guó)王杯成了歐洲的頂級(jí)賽事,它的商業(yè)性質(zhì)讓全世界的球迷如癡如狂。足球賽博弈壓寶盛行,贏者一夜暴富,輸家傾家蕩產(chǎn)。
2011年4月21日03:30,國(guó)王杯決賽在圣馬梅斯球場(chǎng)如期舉行,皇家馬德里隊(duì)VS馬德里競(jìng)技隊(duì)。這既是球藝的競(jìng)賽,也是一場(chǎng)利益的角逐,5000萬(wàn)歐元的獎(jiǎng)金,讓所有教練和球員瘋狂。就在皇馬隊(duì)球星C羅射門之時(shí),對(duì)方隊(duì)員的黑腳踢中了C羅的右腿肚。C羅當(dāng)即倒地,裁判哨響,馬競(jìng)犯規(guī)。
很多人擔(dān)心C羅的腿,不斷也是粉碎性骨折,因?yàn)樽闱蜻\(yùn)動(dòng)員一踢少說(shuō)也得上千牛頓的力!正在看球賽的保險(xiǎn)公司總裁也大吃一驚:1億歐元的雙腿賠償金沒(méi)了!雙方領(lǐng)隊(duì)也驚呆了,他們正要交涉,沒(méi)有想到C羅卻奇跡般地站了起來(lái),又生龍活虎地馳騁在綠茵場(chǎng)上。
比賽繼續(xù)進(jìn)行,C羅又以一腳漂亮的必殺定乾坤,皇馬以完勝奪得了國(guó)王杯。
難道世界級(jí)球星的腿是鐵打的?賽后的新聞發(fā)布會(huì)上,皇馬教練道出了其中的秘密。原來(lái)C羅的雙腿戴有碳纖維護(hù)腿,每一只質(zhì)量只有80克,有兩層泡沫層。這種最新的T1000碳纖維做的護(hù)具,1平方厘米能抗幾百牛頓的壓力,可以確保球星兩腿的安全。
碳是自然界最穩(wěn)定的化學(xué)元素,將碳和合成纖維科學(xué)配比,經(jīng)碳化或石墨化處理后,得到既有碳的硬度又有纖維的柔韌的材料,就是碳纖維。用碳纖維與樹(shù)脂、金屬、陶瓷等復(fù)合,可以制成新型的復(fù)合材料,使制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和性能大提高。碳纖維有出色的耐熱性,能經(jīng)受2 000。C以上的高溫而不變形和熔化,成為火箭、航天器的理想材料?;瘜W(xué)反應(yīng)釜用不銹鋼,壽命不過(guò)幾年,用碳纖維復(fù)合材料做,十年也不用更換。
碳纖維制造業(yè)大顯身手
1970年我國(guó)開(kāi)始的“兩彈一星”工程,碳纖維是決定成功的重要材料。隨著技術(shù)的進(jìn)步,碳纖維材料不斷升級(jí)換代,從開(kāi)始的T300到現(xiàn)在的T700,現(xiàn)在日本的廠商已開(kāi)發(fā)出T1000新產(chǎn)品。T字后面的數(shù)字越大,材料的拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度越大,性能也越優(yōu)異。
除航天外,飛機(jī)制造廠是碳纖維材料的大用戶??罩锌蛙?80,每一架要用占總重25%的碳纖維復(fù)合材料。如果機(jī)體重以280噸計(jì),就要用碳纖維復(fù)合材料70噸。我國(guó)的大飛機(jī)項(xiàng)目,每一架飛機(jī)要用3噸高性能的碳纖維復(fù)合材料,如果生產(chǎn)1000架飛機(jī),需要的碳纖維復(fù)合材料是一個(gè)很大的數(shù)目。
風(fēng)電是我國(guó)新能源發(fā)展的重頭戲,在“十二五”期間,我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電將有大的發(fā)展。風(fēng)電機(jī)的葉片和機(jī)殼都得用碳纖維復(fù)合材料制造。它可以大大減輕風(fēng)機(jī)的自重,提高運(yùn)轉(zhuǎn)的性能。一部2兆瓦的風(fēng)電機(jī),3只葉片要用的碳纖維復(fù)合材料近5噸。
在消防領(lǐng)域,滅火器的外殼早已不用鋼材,改用T700碳纖維,因?yàn)樗帜蛪河植慌禄?,就連消防戰(zhàn)士穿的防護(hù)服,也離不開(kāi)碳纖維。高壓輸電線路要增強(qiáng)抗風(fēng)和抗冰雪能力,確保電路安全,纜芯最好還是使用碳纖維。在2008年春我國(guó)南方的凍雨災(zāi)害中,輸電線路在積冰的重壓下,塔倒桿斷,電纜繃解,城市村莊在寒夜中一片漆黑。但無(wú)錫宜興遠(yuǎn)東電纜廠生產(chǎn)的電纜,卻挺住了冰雪。原來(lái),遠(yuǎn)東電纜是用日本進(jìn)口的T700碳纖維制成的碳芯,它比鋼還硬,比蛛絲還韌。
航天員穿的宇航服、降落傘、防彈背心、繩索,到你用的拉桿書(shū)包,哪一樣也離不開(kāi)碳纖維復(fù)合材料。運(yùn)動(dòng)器材用碳纖維復(fù)合材料,不但安全,還能提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。撐桿跳高用木桿時(shí)奧運(yùn)會(huì)成績(jī)是3米,用玻璃鋼桿時(shí)跳過(guò)5米,在2008年北京奧運(yùn)會(huì)上,澳大利亞選手史蒂夫·胡克用碳纖維桿跳過(guò)5.96米,打破了奧運(yùn)會(huì)紀(jì)錄。
碳纖維節(jié)能低碳又環(huán)保
節(jié)能環(huán)保是碳纖維材料的又一大優(yōu)點(diǎn)。碳纖維復(fù)合材料抗疲勞性,是其他材料無(wú)法相比的。不容易損壞,使用的周期長(zhǎng),大大節(jié)省了資源和資金。如果一只不銹鋼發(fā)酵罐的使用年限是5年,改用碳纖維復(fù)合材料,可達(dá)10年以上,就等于節(jié)省了一半的物資和資金,減少了50%的二氧化碳排放。
自飛機(jī)外殼由碳纖維復(fù)合材料替代鋁合金后,輕質(zhì)“外衣”不僅克服了自重與安全的矛盾,還大幅度降低了飛機(jī)的能耗。首架A380飛機(jī)每位乘客的百千米能耗不到3升,比競(jìng)爭(zhēng)機(jī)型能耗低12%;現(xiàn)在的A350,百千米能耗只有2.5升/人,可以跟小汽車媲美??者\(yùn)是當(dāng)今社會(huì)不可少的,但飛機(jī)溫室氣體的排放也令專家們擔(dān)心,用碳纖維材料造飛機(jī),發(fā)展和環(huán)保兩不誤,是再好不過(guò)的選擇。
汽車也是溫室氣體排放大戶,發(fā)展燃?xì)馄嚭碗妱?dòng)汽車當(dāng)然是一方面,但在這之前怎樣給汽車減負(fù)、減排,也要想辦法。工程師們用碳纖維復(fù)合材料給汽車減負(fù),現(xiàn)在汽車的傳動(dòng)軸、尾翼(也叫擾流板)、引擎蓋,在高級(jí)車型上已用碳纖維復(fù)合材料。如果車體改用碳纖維復(fù)合材料,汽車自重可以減輕40%,二氧化碳的排放量可以減少30%。氫燃料汽車是將來(lái)取代電動(dòng)汽車的必然選擇,在固態(tài)氫燃料技術(shù)沒(méi)有攻克之前,壓縮氫氣是最現(xiàn)實(shí)的方案,碳纖維復(fù)合材料氫氣瓶會(huì)再一次為環(huán)保作貢獻(xiàn)。