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.

Vì sao chúng ta không cảm thấy Trái đất chuyển động?

Mỗi giây, Trái đất vượt được chặng đường tới 30 km quanh Mặt trời. Đó là chưa kể tới việc Trái đất tự quay quanh mình với tốc độ ở đường xích đạo là 465 mét / giây. Vậy mà có vẻ như Trái đất đang đứng yên...

Thế nào là mật mã học?

Nói đến mật mã tự nhiên mọi người liên tưởng đến các hoạt động chính trị, quân sự, nghĩ đến các nhân viên điệp báo. Sự thực thì ngày nay mật mã đã có...

Thế nào là kỹ thuật vũ trụ viễn thám?

Bất cứ vật thể nào đều có đặc tính phản xạ sóng điện từ hoặc bức xạ khác nhau. Kỹ thuật vũ trụ viễn thám (cảm nhận từ xa) tức là dùng những thiết bị...

Tại sao kiến trúc cổ của Trung Quốc thường có mái hiên vểnh ngược lên?

Trung Quốc cổ đại có nhiều kiến trúc cổ nổi tiếng rường vẽ hoa, xà chạm trổ, màu sắc rực rỡ, nhất là những mái nhà lớn đẹp lạ thường, nóc nhà hơi vểnh...

Vì sao không được vứt bừa bãi hoặc đốt các pin cũ?

Có một mùa đông ở ngoại ô một thị trấn Nhật Bản người ta phát hiện thấy 16 – 17 người đồng thời bị viêm não. Khi bệnh nhân ăn cơm, hai tay run lẩy...

Tại sao cây đa có thể một mình tạo thành rừng?

Cây đa là một loại cây cao to, xanh quanh năm, chịu được nhiệt độ cao, mưa to, độ ẩm không khí lớn, nó sống chủ yếu ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới,...

Tại sao nhiều người thích đắp chăn nhưng thò chân ra ngoài khi ngủ?

Nhiều người thích bật quạt, điều hòa rồi đắp chăn khi ngủ. Thế nhưng đắp chăn kín từ đầu đến chân có thể quá nóng, trong khi bỏ chăn ra lại quá lạnh...

Tại sao cây su su lại là thực vật sinh sản bằng "bào thai"?

Các loại bí đao, bí đỏ mà ta quen thuộc đều có ruột, quả có rất nhiều hạt, khi trồng đều có thể lấy hạt phơi khô, sấy khô sau đó gieo trồng, chăm sóc...

Trước khi tiêm penicelin, vì sao phải tiêm thử phản ứng dưới da?

Penicelin là loại kháng sinh đầu tiên con người phát hiện được. Sự phát hiện ra nó giúp cho con người không còn phải bó tay trước vi khuẩn bệnh.