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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 语文
  • 题型 现代文阅读
  • 难度 中等
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阅读下文,完成文后各题。
碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等。碳纤维比重小,因此有很高的强度。由碳纤维为基本材料制成的复合材料,因其坚韧轻巧的特性而备受航空航天工程师们的青睐。但遗憾的是,复合材料会随时间的逝去而老化变质,失去应有的性能;加之长时间的风吹雨打侵袭粘合碳纤维层的胶水,最终导致碳纤维层因脱胶而剥落。许多人曾尝试解决这一问题,但都没有成功。现在有了一种新方法,即把碳纤维层缝合在一起,可以有效防止因脱胶而导致的纤维层剥落问题。
美国麻省理工学院的布莱恩·瓦德尔(Brian Wardle)及其同事注意到,以往都是通过既粘合又缝合的方式来增加复合材料的强度,但常常由于缝合时所用针、线过粗而使碳纤维受损。尽管缝合确实有助于使碳纤维连接在一起,但其强度却被降低了。瓦德尔博士由此推论,如果用细针和细线来缝合,就可以避免对碳纤维造成的损伤。
瓦尔德博士把目光投向碳纳米管身上。碳纳米管具有奇异的物理化学性能,例如独特的金属或半导体导电性、极高的机械强度、储氢能力、吸附能力和较强的微波吸收能力等。尤其是碳纳米管的直径仅有十亿分之一米,是最理想的缝合针。由于其直径仅为碳纤维直径的千分之一,可以穿过碳纤维的细微缝隙而不损伤其结构。
为找到一种适合纳米级缝合针用的线则更费思量。为此,瓦德尔和她的同事们开始探究碳纳米管和聚合粘胶之间的相互作用。结果发现,如同植物从土壤中吸收水分的物理机制一样,当碳纳米管接触到聚合粘胶时,前者通过毛细作用(毛细作用是指液体在细管状物体内侧,由于内聚力与附着力的差异、克服地心引力而上升的现象)把粘胶给吸收了。由于碳纳米管把粘胶吸入自身,因此,其相互作用产生的功效如同缝合针和缝合线。
瓦德尔的团队将聚合粘胶置于两层碳纤维之间并加热,然后在每个碳纤维层上放置数以万亿计的碳纳米管,使它们恰到好处地接触到聚合粘胶。当聚合粘胶变热成流质时,碳纳米管通过碳纤维层将粘胶吸收。紧接着对碳纤维层施压并让粘胶冷却,最后对材料进行强度和韧度测试。
瓦德尔博士认为,这种技术可以用于空间领域的零部件的生产,其强度高出现有的10倍。碳纳米管生产,其本身价格低廉,如果巧合的话,碳纳米管与碳纤维层垂直,那么就可使复合材料的导电性比不垂直时增强百万倍以上。这就意味着,用此类复合材料制造的飞机能迅速消散雷击带来的巨大电荷,避免电器受损坏,也可使机身免受狂风暴雨的肆虐。
(资料来源:The Economist。有增删)
下列对传统工艺制成的碳纤维复合材料的特征表述正确的一项是

A.由于缝合时所用针、线过粗而使碳纤维受损,强度不高,故而该复合材料不受重视。
B.复合材料含碳量各不相同,一般会在90%以上。
C.长时间的风吹雨打会侵袭粘合碳纤维层的胶水,最终导致碳纤维层因脱胶而剥落。
D.复合材料通过粘合或缝合的方式来增加其强度。

下列对防止复合材料开裂方法的操作过程说法有误的一项是

A.碳纳米管的直径比碳纤维直径小很多,可以穿过碳纤维间的细微缝隙而起缝合针的作用。
B.聚合粘胶要置于两层碳纤维之间加热,每个碳纤维层上放置数以万亿计的碳纳米管,使它们恰到好处地接触到聚合粘胶。
C.当聚合粘胶变热成流质时,碳纳米管通过碳纤维层将粘胶吸收,其功效如同缝合针和缝合线。
D.在碳纳米管将粘胶吸收后,就对碳纤维层施压并让粘胶冷却,最后对材料进行强度和韧度测试。

以下表述符合文意的一项是

A.原来的碳纤维复合材料由于会老化、易脱胶的缺点,而被新的材料所取代。
B.极精细的碳纳米管具有和植物从土壤中吸收水分相似的毛细作用,所以,当它接触到加热的聚合粘胶时,就会把粘胶给吸收了。
C.采用碳纳米管与碳纤维垂直工艺生产的复合材料来制造飞机, 飞机就可以防止遭受雷击。
D.碳纳米管生产价格低廉,其强度又高出现有材料10倍,可以用于空间领域零部件的生产。
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阅读下文,完成文后各题。碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤