Có thể dùng gốm để thay thế gang thép được không?

Từ xưa đến nay kim loại là vật liệu hàng đầu, đặc biệt gang thép, có phạm vi sử dụng hết sức rộng rãi. Tuy gang thép có nhiều ưu điểm nhưng cũng có không ít nhược điểm: Dễ bị ăn mòn, không chịu được nhiệt độ cao, không đủ cứng, dẫn nhiệt. Điều đáng chú ý là gang thép có các điểm yếu của kim loại còn gốm lại có nhiều điểm mạnh của vật liệu phi kim.

Không lẽ một loại vật liệu chạm đến thì vỡ, đập thì gãy lại có thể thay được gang thép? Sau khi phân tích tỉ mỉ, cẩn thận các nhà khoa học nhận thấy sở dĩ vật liệu gốm thường dễ bị vỡ, gãy do trong đất sét để chế tạo gốm có nhiều tạp chất. Vì vậy các nhà khoa học đã đem ba loại nguyên liệu: Cát, ziriconi đioxit, tinh bột trộn với nhau theo tỉ lệ nhất định, đem nung ở nhiệt độ 1400°C trong bảy giờ. Cuối cùng người ta đã chế tạo được loại gốm silicat nhiễm nitơ, màu xám bạc. Đây là loại gốm kỹ thuật cao, có tỉ trọng gần bằng tỉ trọng của nhôm kim loại, chịu được nhiệt độ cao hơn 1500°C, rất bền, có độ cứng rất cao, chỉ có thể dùng dao kim cương mới cắt gọt được. Về sau người ta đã tiếp tục chế tạo được các loại gốm mới như: Cacbon - silic, ziriconi đioxit, titan cacbon hoá, nhôm oxit tăng bền…

Các loại gốm kỹ thuật cao có thành phần khác nhau có phạm vi sử dụng khác nhau. Gốm ziriconi đioxit có các tính chất đặc biệt: Chịu được mài mòn, bền hoá học, chịu được nhiệt độ cao nên có thể dùng để chế tạo xy lanh cho động cơ mà không cần hệ thống làm lạnh, để nhiệt lượng được sinh ra sau khi dầu cháy sẽ chuyển thành động lực dùng cho chuyển động của xe cộ. Ngoài ra loại xy lanh này có độ cứng cao, khó bị mài mòn, không bị các chất khí sinh ra khi dầu bị phân huỷ là những chất có tính axit, ăn mòn. Vì vậy xe ô tô với xy lanh chế tạo bằng gốm kỹ thuật cao có tuổi thọ dài, công suất lớn, giá thành chế tạo thấp, tiết kiệm được lượng lớn kim loại và tiết kiệm được 30% lượng dầu tiêu phí.

Có điều rất lý thú là nếu dùng gốm kỹ thuật cao có chứa ziriconi oxit để chế tạo dao cắt gọt, thì khi dao do các lực xung kích làm xuất hiện khe nứt, thì dao sẽ tự động nở ra làm liền lại khe nứt. Dao cắt chế tạo bằng gốm ziriconi oxit, lưỡi dao dùng lâu không bị cùn, không gỉ, không mẻ, nên được gọi là loại dao cắt "trường tồn" có tuổi thọ dài.

Sự phát triển của kỹ thuật gốm kỹ thuật cao làm cho gốm cứng hơn thép, bền hơn kim loại màu như đồng, nhôm, bền như chất dẻo. Đem gốm titan đioxit nghiền thành bột mịn đến cỡ hạt của vi tinh thể, thêm chất kết dính rồi đem thiêu kết ở nhiệt độ cao, ép thành tấm. Sau đó gia nhiệt đến 180°C rồi ép định hình, cuối cùng có thể tạo được các tấm vật liệu gốm lượn sóng. Với loại gốm canxi florua, thậm chí chỉ cần gia nhiệt đến nhiệt độ 80°C sẽ có thể thay đổi hình dạng khi ép.

Dùng gốm kỹ thuật cao thay gang thép chỉ là sử dụng một phần tính năng của vật liệu. Gốm kỹ thuật cao có tiềm lực của một loại "vật liệu vạn năng" trong tương lai sẽ có phạm vi sử dụng rộng rãi.

Tại sao máy bay trước kia có cánh đôi, còn hiện nay thì phần lớn có cánh đơn?

Từ năm 1903, hai anh em Wright lần đầu tiên lái máy bay bay lên trời xanh, lịch sử hàng không máy bay đã có thời gian dài hơn một thế kỷ. Trong thời...

Tại sao tằm lại thích ăn lá dâu nhất?

Cách đây khoảng 18 triệu năm, trên Trái Đất đã có một loài thực vật là cây dâu. Cây dâu vốn sinh trưởng ở khu vực nóng ẩm, là loài cây xanh quanh năm, sau khi đến với vùng ôn đới mới dần dần trở thành loài cây rụng lá.

Vì sao dầu và nước không thể hoà tan?

Nhỏ mấy giọt dẩu vào nước trong, bạn sẽ thấy chúng lập tức loang ra thành một màng mỏng nổi lên mặt nước. Cho dù bạn có khuấy nước mạnh đến đâu, chúng...

Vì sao phải hạn chế và loại bỏ "rác thải vũ trụ"?

Kể từ ngày 4/10/1957, Liên Xô cũ phóng vệ tinh nhân tạo đầu tiên đến nay, loài người đã phóng vào vũ trụ hàng vạn vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ, máy...

Vì sao đèn tiết kiệm lại có thể tiết kiệm được năng lượng?

Ngày nay, đèn tiết kiệm năng lượng do các đặc điểm nổi bật như ánh sáng dịu, dễ chịu, giá cả tương đối rẻ, mà nó đang dần thay thế các loại bóng đèn phổ thông.

Có thể vẽ được mọi đường cong không?

Vào những đêm mùa hè, chúng ta thường thấy các ngôi sao băng trên bầu trời sao. Các ngôi sao băng dịch chuyển trên bầu trời dưới dạng các đường cong.

Vì sao thêm muối vào quá sớm thì nấu đậu không nhừ?

Chắc có lúc bạn nghe lời mẹ nhắc nhở, khi nấu đậu chớ cho muối quá sớm. Nếu không, nấu đậu sẽ không nhừ.

Tại sao giữa cần gạt của xe điện bánh hơi và đường dây điện trên không có khi tóe ra tia lửa xanh?

Trong đời sống hằng ngày, nếu quan sát tỉ mỉ ngọn lửa, chúng ta có thể phát hiện các vật cháy khác nhau sẽ phát ra ngọn lửa có màu sắc khác nhau....

Tại sao phải đeo kính đen khi đi thám hiểm ở Nam cực?

Chúng ta thường thấy trên tivi, những người đi thám hiểm ở Nam cực đều đeo kính đen và những vận động viên leo những dãy núi cao cũng đeo kính đen