巨型耐蚀合金价格_耐蚀合金化机理
1.钨钢跟金刚石的硬度各为多少
2.004的飞行甲板会采用钛合金建造?
3.富士康发布多项电动平台策略,它将成为汽车行业中的谷歌?
4.有关铜的资料?
5.高达为什么这么轻?
钨钢跟金刚石的硬度各为多少
钨钢硬度可以达到89~95HRA;金刚石的绝对硬度:10000-2500。
1、钨钢属于硬质合金,又称之为钨钛合金。硬度可以达到89~95HRA,正因如此,钨钢的产品(常见的有钨钢手表),具有不易被磨损,坚硬不怕退火,但质脆的特性。
硬质合金中主要成分为碳化钨和钴,其占所有成分的99%,1%为其他金属,所以也被称作钨钢。
2、金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛,例如:工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。
扩展资料
金刚石的化学性质:
金刚石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体,是指经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体,其成分为纯碳,由碳原子以四价键链接,为目前已知自然存在最硬物质。
由于金刚石中的C-C键很强,所有的价电子都参与了共价键的形成,没有自由电子,所以金刚石硬度非常大,熔点在华氏6900度,金刚石在纯氧中燃点为720~800℃,在空气中为850~1000℃,而且不导电。
百度百科-金刚石
百度百科-钨钢
004的飞行甲板会采用钛合金建造?
004的飞行甲板会采用钛合金建造?
人类从很早之前就学会了建造独木舟。由此拥有了轻松渡过河流湖泊的能力。在很久前,又学会了制作相对复杂的双体或者三体船,当然主体仍然是独木舟。这种多体独木舟可以跨海远航。波利尼西亚人就凭借这种最简单的船舶;征服了上万海里范围的太平洋海域。
而从古代制作独木舟一直到建造50万吨级超级巨轮,一个基本物理和工程原理从来都没有改变过。这就是所有这些船舶,都要遵循一个上轻下重的基本规律。
也就是确保全船的重心距离船底的纵轴,就是所谓的龙骨不会偏离太远。在高度上也要确保载人载物之后,全船的重心高度仍然尽量在水线以下。如果违反这个基本规律,那么不论是独木舟,还是超级巨轮,都会有瞬间翻沉的风险。
如果把这个规律继续引申下去,那么如果一艘船舶,它的重心可以做的非常低,就像不倒翁一样。
那么即使在大风大浪下直接侧倾达到90度的极限,甚至直接来个船底朝上的180度倒立,那么这样的船舶仍然会迅速自动扶正。而且如果整个船体是近乎完全封闭的;那么这样的船舶出现翻沉的概率可以无限趋近于0。而采用铝合金或者玻璃钢制作的一些中小型游艇,就可以在现实中做到这一点。
也就无论以任何角度把这种游艇投入水中,那么都会在几秒之内自动扶正。就是要给游艇的买家造成他们购买的船永远不会翻沉的印象。中小型游艇可以做到这一点,主要是船体采用铝合金等材料一体封闭成型,本身就相对轻盈;而全船的发动机与其他较重的设备,都安装在船底龙骨附近,于是这类游艇的重心极低。
任何风浪下都会确保不会翻沉。中小型游艇可以做到极高的抗翻沉能力。但是大部分大型船舶,都很难做到这种程度。
首先是因为90%以上的大型船舶都是用普通的船钢制造。这样就导致全船的外壳总重较大,全船重心也由此很难降下来。而且大型船舶还要在内部随时装载大量的货物包括燃料和淡水,会导致重心进一步加高。而且油料和水都是自由流动的液体,在风浪下会加大内部的不稳定因素。
因此一般的民用大型货轮的侧倾不能超过45度。大部分军舰由于采取了全封闭设计,同时特别注意降低全舰的重心,因此大多数驱护舰,即使侧倾到50%以上还能自动扶正。
而二战以后设计的航母,由于大多采用了有巨大外漂的大甲板,因此其抗侧倾的能力、横摇周期等都具有决定性的意义。在这方面,航母对比所有的普通民船,其实都有一个先天的巨大劣势。这就在于航母的飞行甲板,几乎比所有普通的大型民船的甲板都要庞大厚重,甚至比所有驱护舰的甲板也要更宽更厚。因此对航母的全船重心会带来明显的不利影响。
建造普通驱护舰的外壳钢板,包括主甲板的钢板,基本都是厚度在1.5厘米到1.8厘米之间的高档船钢;全舰很少出现厚度超过2厘米的船板。因此驱护舰主要是靠蜂窝吸能设计来对抗风浪以及各类反舰武器的打击破坏。
早已不再像一战以前那样,还靠厚重的金属装甲与大厚度船壳来确保防弹和防撞击的能力。因此万吨级神盾也绝对不敢与同级别的民用货轮相撞。因为外壳钢板天然比货轮薄不止一个档次。
即使10万吨级的福特级,它最外边的吃水船壳的厚度也不会超过3.5厘米。而同样厚度的船用钢板,一般只用来建造8万吨以下的民船。因此福特级全船钢板最厚重的部分,其实是就是飞行甲板;采用HY100特种钢,平均厚度为5厘米。
而福特级全飞行甲板总面积约为1.85万平米。简单一算,就知道福特级的整个飞行甲板采用了925立方米的钢材。全重高达7215吨!而福特级的空船全重也不过6万多吨。
飞行甲板除了全重很大之外,还有很大的外漂。这样就会出现与不倒翁原理完全相反的麻烦。为了确保全船的重心稳定和横摇周期足够长,包括福特级在内的所有现有航母,都必须在底舱随时保持数万吨的油品与压舱水;甚至新船都不能空船下水!这样才不至于出现全船在大风浪下的不稳定。
但是这么做,会增加至少2米的吃水。日常吃水越深,则航行阻力越大。要维持高航速,对航母动力的要求就很高了。
飞行甲板采用全钦合金建造,会立即降低7成的自重。而且合金无磁更耐腐蚀。可以把航母涂层的7年一换,延长到20年一换,极大的提高在航率。在下一代核潜艇大概率会采用全合金建造耐压壳的大趋势下,004巨型航母也极有可能采用全合金的超级甲板。
最大的难度还是人工焊接的质量控制。毕竟合金耐压壳用自动焊接机器人。而航母甲板上的开口极多,每一个喷淋口都是一个小型开口,只能人工焊接,确保焊接质量的难度高于核潜艇。因此需要先建一艘试验舰。如果成功,那么这种钦合金大甲板的新式航母不但稳定性极大的提高;12万吨的吃水只相当于8万吨,可轻易飙车到37节!
富士康发布多项电动平台策略,它将成为汽车行业中的谷歌?
当富士康定下2025年拥有10%的电动汽车平台市场时,不少人都认为这只是笑谈,在他们的观念中富士康?"只是一家智能手机制造商?"。然而如果把特斯拉看成是手机产业的苹果,那么也许富士康的目标就是成为汽车行业的谷歌。
特斯拉曾被称为?"电动汽车中的iPhone"。它们之间有很多相似之处。特斯拉的粉丝们会像苹果的支持者一样,排着长长的队伍去购买该公司的最新产品。两者都急切地等待新的软件更新。最后,两家公司都采用?"封闭系统?"工作——只有他们的产品才能拥有他们的软件。
特斯拉倒是曾经承诺向其他公司出售软件和组件,但从未见到实际发生,恰恰相反。桑迪-芒罗,Sandy?Munro,汽车工程师,擅长机床和制造业。1978年加入福特汽车公司,然后创办了自己的咨询公司Munro&Associates。该公司专门从事精益设计,拆解汽车产品以进行研究并提出改进和创新建议。向特斯拉索要Nobe的零部件,得到的答复是?"不",因为特斯拉不会把它们卖给一个?"不安全的项目",它还尽一切可能防止Root。
身为苹果iPhone的生产商,但富士康希望成为?"电动车界的安卓",也许应该说是电动车的谷歌,它的平台产品MIH对标安卓。许开发者和其他汽车公司访问其MIH开放平台,这种电动汽车架构包括制造电动汽车的硬件和软件。
富士康希望用?"软件的力量?"和?"开放的力量?"来改变这种状况。他以手机为例,提到iPhone如何帮助苹果击败诺基亚成为该行业的王者。然而,苹果开发自己的软件,不允许别人碰它,然而正是这个策略使它失去智能手机的领导地位,输给安卓和它的开源策略。当初苹果也是因为同样原因,在电脑市场输给了微软。
如果说特斯拉是?"电动车中的iPhone",那么鸿海则想成为?"电动车中的安卓",让所有人帮助它开发电动车平台。这个策略出自为苹果代工iPhone的公司,是个不小的讽刺,但也说明富士康在代工过程中确实学到了一些东西。
为了成为?"电动车中的安卓",鸿海希望复制特斯拉在汽车上采取的积极策略。与其让它们?"被硬件定义",富士康希望基于其平台的汽车能够不断进化,提供新的功能,或者改进旧的功能,比如续航里程。与特斯拉相比唯一不同的是,它接受第三方的贡献。
魏国章认为,这一策略将有助于减少车辆的折旧,埃隆-马斯克前不久也这么说过。更准确的说,这位特斯拉CEO表示,特斯拉的产品将随着自主技术的发展成为?"升值资产"。
我们几乎可以听到特斯拉的支持者们此时的笑声:他们认为特斯拉拥有与自主性相关的尖端技术。富士康在这方面也有可圈可点之处。在某些方面,它可能比特斯拉迄今为止所展示的东西更加先进。
魏国章表示,MIH开放平台的这种开源方式将可以实现硬件和软件的?"分层和隔离",使它们可以独立开发。这种合作开发会使研发成本降低。
虽然这在硬件方面看起来非常困难,但在与软件有关的方面,尤其是涉及到自动驾驶的情况下,却令人担忧。熟悉黑客能对一些汽车做什么的人都会很害怕。预测到这一点,魏国章承诺,电动汽车的开源平台将具有很高的网络安全水平。问题是,这是否足以让任何人放心地驾驶自己的开源汽车出行。
鸿海的副总裁左自生介绍了硬件部分,他是一位拥有超过35年汽车行业经验的高管。鸿海的的规划是:为合作伙伴造车。我们可能永远也看不到富士康的电动车——或者说鸿海汽车。即便真的出现,就像我们看到谷歌的Nexus和Pixel智能手机,也只是一个例外。鸿海希望其平台能够帮助开发和生产新的车辆、部件和软件。
左自生播放了一段视频,视频显示富士康的电动汽车平台的轴距可以从2.75米到3.10米,轮距可以从1.59米到1.70米,离地间隙从12.6厘米到21.1厘米不等。三种电池组可选,电动车可以是RWD、FWD或AWD。
在电机方面,富士康计划为前轴提供至少三种动力选择:95千瓦、150千瓦和200千瓦。后轴可以有四种动力:150千瓦、200千瓦、240千瓦和340千瓦。换句话说,MIH平台可以适应从95千瓦的小型前轮驱动,到540千瓦的全轮驱动车辆。
与特斯拉迄今为止只在Model?Y上采取的策略相同,富士康成功地将7个前悬架车身板和27个后纵轨部件分别减少为单一铸造件。
在鸿海科技日上,鸿海的首席产品官(CPO)Jerry?Hsiao萧才祐进一步澄清了这一点。表示,公司有一台4200吨的压铸机,目前为宝马生产电池壳。相应地,特斯拉目前使用的是一台5500吨的IDRA压铸机。富士康使用的是一种特殊的合金,具有高延展性、耐腐蚀性、优良的铸造成形性、高强度,且无需热处理。这与特斯拉电池日上,埃隆-马斯克描述的巨型铸件几乎完全一样。
富士康从2007年开始涉足汽车制造,参与汽车核心技术的研究已经有十几年。例如富士康研发的摩擦搅拌焊接技术用在智能手机上,主要优势是提高了电子元器件的散热效果。
有数据显示:电池组占电动车总生产成本的30%到35%。此外,动力系统占20%到25%、EEA(嵌入式电子架构)占15%到20%、车身占13%到15%,以及其他费用(轮毂、轮胎等)10%到12%。在这些成本中,车身结构是电动车中最不重要的一项。其中最相关的,电子部分是富士康的专长。MIH平台将为5G和6G做好准备,符合AUTOSAR和ISO?26262,并为OTA更新和V2X(车对一切)通信做好准备,鸿海在电机方面的进展也会很显著。
有些公司的电机集成了逆变器和变速箱,是三合一的布置,而富士康的电机则是1的解决方案,在封装中增加了一个直流到直流变压器、车载充电器和分配器。
富士康还表示,它正在与CATL和SES(一家硅谷电池公司)等合作伙伴在固态电池方面取得巨大进展。富士康将在2024年销售固态电池,暗示将基于MIH开放平台。这些新的SSB(固态电池)将采用LMNO(锂-锰-镍-氧化物)作为阳极,SiC(硅-碳)作为阴极。
对于电解液,富士康自2017年以来正在研究的金属氧化物陶瓷膜。添加剂将有助于将电池循环寿命提高10%,重量减轻50%,体积缩小16%多一点。萧才祐认为,在2025年之前谁主导固态电池,谁就会主导这个行业。
鸿海基于软硬件双改进的方针,希望电池管理系统(BMS)能够智能化。为了实现这一目标,已经开发出了一个云端人工智能(AI)管理系统。鸿海的BMS将从每辆车的电池组中接收大数据,让它在后台不断学习、优化,并进行软件升级,这一切都基于每个司机如何使用电动车。萧才祐认为,随着时间的推移,续航里程会越来越长。
萧才祐表示:日本目前有一个机场班车,具有L3级自动驾驶,使用的就是鸿海的技术。鸿海可能只是展示了它在汽车行业所设想的冰山一角。如果一切都按计划进行,那对于汽车厂商来说,只剩下不多的选择:加入或躲避,或视而不见。如果MIH取得成功,采用MIH的汽车制造商能够通过这个平台提供客户想要的汽车。而跳过它的,则要有足够的竞争力才能成为真正的替代品。微软倒是曾经试图拥有自己的手机操作系统,但显然已经失败了。
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
有关铜的资料?
铜
1.以一价和二价为主的金属元素,有延性和展性,是热和电最佳导体之一,是唯一的能大量天然产出的金属,也存在于各种矿石(例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石)中,能以金属状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。如:铜山(出产铜矿的山);铜花(铜屑);铜金(赤铜);铜粉(铜屑。铜和其他金属熔融在一起所做出来的黄金色粉状合金,可当作颜料);铜陵(产铜的山);铜落(铜屑。可入药);铜腥(铜的腥臭味)
2.铜制的[器物]。如:铜丸(铜铸的小球);铜牙(弩上钩弦的钩叫牙,以铜制者称铜牙);铜瓦(铜制的瓦);铜史(漏刻铜壶上的铜人像);铜印(铜铸的印章。也称“铜章”);铜兵(铜制的兵器);铜狄(铜铸的人。即“铜人”。或称“金人”);铜洗(铜制的盥洗用具);铜柱(铜制的柱子);铜荷(铜制的烛台。形似荷叶);铜猊(铜制的狮形香炉);铜浑(铜制的浑天仪。又叫“铜仪”);铜鼻(古代官印上铜制的鼻状纽孔)
3.铜铸的货币。也用以泛指金钱 。
4. 喻坚固的。如:铜郭(形容城郭的坚固,如同铜铸一般);铜堞(像铜铁般坚固的城堞。堞是城上的女墙);铜楼(华美坚固的楼房);铜山铁壁(比喻风节的坚毅刚正);铜头铁额(比喻人非常勇猛强悍)
5.喻坚强,强大有力的。如:铜豌豆(喻有经验的老狎妓者)
元素名称:铜
元素符号:Cu
元素原子量:63.55
元素类型:金属元素
质子数:29
中子数:35
原子序数:29
所属周期:3
所属族数:IB
电子层分布:2-8-18-1
发现人: 发现年代:
发现过程:
在古代就发现有铜存在。
元素描述:
呈紫红色光泽的金属,密度8.92克/厘米3。熔点1083.4±0.2℃,沸点2567℃。常见化合价+1和+2(3价铜仅在少数不稳定的化合物中出现)。电离能7.726电子伏特。铜是人类发现最早的金属之一,也是最好的纯金属之一,稍硬、极坚韧、耐磨损。还有很好的延展性。导热和导电性能较好。铜和它的一些合金有较好的耐腐蚀能力,在干燥的空气里很稳定。但在潮湿的空气里在其表面可以生成一层绿色的碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],这叫铜绿。可溶于硝酸和热浓硫酸,略溶于盐酸。容易被碱侵蚀。
元素来源:
黄铜矿、辉铜矿、赤铜矿和孔雀石是自然界中重要的铜矿。把硫化物矿石煅烧后,再与少量二氧化硅和焦炭共熔得粗炼铜,再还原成泡铜,最后电解精制,即可得到铜。一个新的提取铜的方法正在研究中,就是把地下的低品位矿用原子能爆破粉碎,以稀硫酸原地浸取,再把浸取液抽到地表,在铁屑上将铜沉淀出来。
元素用途:
铜是与人类关系非常密切的有色金属,被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域,在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。
铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大,占总消费量一半以上。用于各种电缆和导线,电机和变压器的绕阻,开关以及印刷线路板等。
在机械和运输车辆制造中,用于制造工业阀门和配件、仪表、滑动轴承、模具、热交换器和泵等。
在化学工业中广泛应用于制造真空器、蒸馏锅、酿造锅等。
在国防工业中用以制造子弹、炮弹、枪炮零件等,每生产100万发子弹,需用铜13--14吨。
在建筑工业中,用做各种管道、管道配件、装饰器件等。
以下是各行业铜消费占铜总消费量的比例: 行业 铜消费量占总消费量的比例
电子(包括通讯) 48%
建筑 24%
一般工程 12%
交通 7%
其他 9%
※ 铜性能的应用
导电性:64%,耐蚀性:23%,结构强度:12%,装饰性:1%
元素辅助资料:
自然界中获得的最大的天然铜重420吨.在古代,人们便发现了天然铜,用石斧将其砍下来,用锤打的方法把它加工成物件。于是铜器挤进了石器的行列,并且逐渐取代了石器,结束了人类历史上的新石器时代。
在我国,距今4000年前的夏朝已经开始使用红铜,即天然铜。它的特点是锻锤出来的。1957年和1959年两次在甘肃武威皇娘娘台的遗址发掘出铜器近20件,经分析,铜器中铜含量高达99.63%~99.87%,属于纯铜。
当然,天然铜的产量毕竟是稀少的。生产的发展促进人们找到从铜矿中取得铜的方法。铜在地壳中总含量并不大,不超过0.01%,但是含铜的矿物是比较多见的,它们大多具有各种鲜艳而引人注目的颜色,招至人们的注意。例如鲜绿色的孔雀石CuCO3.Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3.Cu(OH)2等。这些矿石在空气中燃烧后得到铜的氧化物,再用碳还原,就得到金属铜。
1933年,河南省安阳县殷虚发掘中,发现重达18.8千克的孔雀石,直径在1寸以上的木炭块、陶制炼铜用的将军盔以及重21.8千克的煤渣,说明3000多年前我国古代劳动人民从铜矿取得铜的过程。
但是,炼铜制成的物件太软,容易弯曲,并且很快就钝。接着人们发现把锡掺到铜里去制成铜锡合金——青铜。青铜器件的熔炼和制作比纯铜容易的多,比纯铜坚硬(假如把锡的硬度值定为5,那么铜的硬度就是30,而青铜的硬度则是100~150),历史上称这个时期为青铜时代。
我国战国时代的著作《周礼·考工记》总结了熔炼青铜的经验,讲述青铜铸造各种不同物件采用铜和锡的不同比例:“金有六齐(方剂)。六分其金(铜)而锡居一,谓之钟鼎之齐;五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐;四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐;三分其金而锡居一,谓之大刃之齐;五分其金而锡居二,谓之削杀矢(箭)之齐;金锡半,谓之鉴(镜子)燧(利用镜子聚光取火)之齐。”这表明在3000多年前,我国劳动人民已经认识到,用途不同的青铜器所要求的性能不同,用以铸造青铜器的金属成分比例也应有所不同。
青铜由于坚硬,易熔,能很好的铸造成型,在空气中稳定,因而即使在青铜时代以后的铁器时代里,也没有丧失它的使用价值。例如在公元前约280年,欧洲爱琴海中罗得岛上罗得港口矗立的青铜太阳神,高达46米,手指高度超过成人。
我国古代劳动人民更最早利用天然铜的化合物进行湿法炼铜,这是湿法技术的起源,是世界化学史上的一项发明。这种方法用现代化学式表示就是:
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
西方传说,古代地中海的CYPRUS岛是出产铜的地方,因而由此得到它的拉丁名称CUPRUM和它的元素符号Cu。英文中的COPPER,拉丁文中的CUIVRE、都源于此。
铜具有独特的导电性能,是铝所不能代替的,在今天电子工业和家用电器发展的时代里,这个古老的金属有恢复了它的青春。铜导线正在被广泛的应用。从国外的产品来看,一辆普通家用轿车的电子和电动附件所须铜线长达1公里,法国高速火车铁轨每公里用10吨铜,波音747-200型飞机总重量中铜占2%。
1. 电气工业中的应用
※ 电力输送
电力输送中需要大量消耗高导电性的铜,主要用于动力申.线电缆、汇流排、变压器、开关、接插元件和联接器等。
在电线电缆的输电过程中,由于电阻发热而白白浪费电能。从节能和经济的角度考虑,目前世界上正在推广"最佳电缆截面"标准。过去流行的标准,单纯地从降低一次安装投资的角度出发,为了尽量减小电缆截面,以在设计要求的额定电流下,不至出现危险过热,来确定电缆的最低允许尺寸。按这种标准铺设的电缆,虽然安装费低了;但是在长期使用过程中,电阻能耗却比较大。"最佳电缆截面"标准,则兼顾一次安装费用和电能消耗这两个因素,适当放大电缆尺寸,以达到节能和最佳综合经济效益的目的。按照新的标准,电缆截面往往要比老标准加大一倍以上,可以获得50%左右的节能效果。
我国在过去一段时间内,由于钢供不应求,考虑到铝的比重只有铜的 30%,在希望减轻重量的架空高压输电线路中曾采取以铝代铜的措施。目前从环境保护考虑,空中输电线将转为铺设地下电缆。在这种情况下,铝与铜相比,存在导电性差和电缆尺寸较大的缺点,而相形见绌。
同样的原回,以节能高效的铜绕组变压器,取代!日的铝绕组变压器,也是明智的选择。
※ 电机制造
在电机制造中,广泛使用高导电和高强度的铜合金。主要用铜部位是定子、转子和轴头等。在大型电机中,绕组要用水或氢气冷却,称为双水内冷或氢气冷却电机,这就需要大长度的中空导线。
电机是使用电能的大户,约占全部电能供应的60%。一台电机运转累计电费很高,一般在最初工作5 00小时内就达到电机本易的成本,一年内相当于成本的4~ 16倍,在整个工作寿命期间可以达到成本的200倍。电机效率的少量提高,不但可以节能;而且可以获得显著的经济效益。开发和应用高效电机,是当前世界上的一个热门课题。由于电机内部的能量消耗,主要来源于绕组的电阻损耗;因此,增大铜线截面是发展高效电机的一个关键措施。近年来己率先开发出来的一些高效电机与传统电机相比,铜绕组的使用量增加25~ 100%。目前,美国能源部正在资助一个开发项目,拟采用铸入铜的技术生产电机转子。
※ 通讯电缆
80年代以来,由于光纤电缆载流容量大等优点,在通讯干线上不断取代铜电缆,而迅速推广应用。但是,把电能转化为光能,以及输入用户的线路仍需使用大量的铜。随着通讯事业的发展,人们对通讯的依赖越来越大,对光纤电缆和铜电线的需求都会不断增加。
※ 住宅电气线路
近年来,随着我国人民生活水平提高,家电迅速普及,住宅用电负荷增长很快。如图6.6所示,1987年居民用电量为 269.6亿度( l度=1千瓦·小时),10后年的 1996年猛升到 1131亿度,增加 3.2倍。尽管如此,与发达国家相比仍有很大差距。例如,1995年美国的人均用电量是我国的14.6倍,日本是我国的8.6倍。我国居民用电量今后仍有很大发展。预计从 1996年到2005年,还要增长l.4倍。
2.电子工业中的应用
电子工业是新兴产业,在它蒸蒸日上的发展过程中,不断开发出钢的新产品和新的应用领域。目前它的应用己从电真空器件和印刷电路,发展到微电子和半导体集成电路中。
※ 电真空器件
电真空器件主要是高频和超高频发射管、波导管、磁控管等,它们需 要高纯度无氧铜和弥散强化无氧铜。
※ 印刷电路
铜印刷电路,是把铜箔作为表面,粘贴在作为支撑的塑料板上;用照相的办法把电路布线图印制在铜版上;通过浸蚀把多余的部分去掉而留下相互连接的电路。然后,在印刷线路板上与外部的连接处冲孔,把分立元件的接头或其它部分的终端插入,焊接在这个口路上,这样一个完整的线路便组装完成了。如果采用浸镀法,所有接头的焊接可以一次完成。这样,对于那些需要精细布置电路的场合,如无线电、电视机,计算机等,采用印刷电路可以节省大量布线和固定回路的劳动;因而得到广泛应用,需要消费大量的铜箔。此外,在电路的连接中还需用各种价格低廉、熔点低、流动性好的铜基钎焊材料。
※ 集成电路
微电子技术的核心是集成电路。集成电路是指以半导体晶体材料为基片(芯片),采用专门的工艺技术将组成电路的元器件和互连线集成在基片内部、表面或基片之上的微小型化电路。这种微电路在结构上比最紧凑的分立元件电路在尺寸和重量上小成千上万倍。它的出现引起了计算机的巨大变革,成为现代信息技术的基?D壳凹嚎?⒊龅某?蠊婺<?傻缏罚?诒刃∧分讣谆剐〉牡ジ鲂酒?婊?希?茏龀龅木?骞苁?浚?捍锸?蛏踔涟偻蛞陨稀W罱手?募扑慊?绸BM(国际商业机器公司),己采用钢代替硅芯片中的铝作互连线,取得了突破性进展。这种用铜的新型微芯片,可以获得30%的效能增益,电路的线尺寸可以减小到0.12微米,可使在单个芯片上集成的晶体管数目达到200万个。这就为古老的金属铜,在半导体集成电路这个最新技术领域中的应用,开创了新局面。
※ 引线框架
为了保护集成电路或混合电路的正常工作,需要对它进行封装;并在封装时,把电路中大量的接头从密封体内引出来。这些引线要求有一定的强度,构成该集成封装电路的支承骨架,称为引线框架。实际生产中,为了高速大批量生产,引线框架通常在一条金属带上按特定的排列方式连续冲压而成。框架材料占集成电路总成本的1/3~ l/4,而且用量很大;因此,必须要有低的成本。
铜合金价格低廉,有高的强度、导电性和导热性,加工性能、针焊性和耐蚀性优良,通过合金化能在很大范围内控制其性能,能够较好地满足引线框架的性能要求,己成为引线框架的一个重要材料。它是目前钢在微电子器件中用量最多的一种材料。
3.能源及石化工业中的应用
※ 能源工业
火力及原子能发电都要依靠蒸气作功。蒸气的回路如下:
锅炉发生蒸气- 蒸气推动汽轮机作功- 作功后的蒸汽送至冷凝器- 冷却成水- 回到锅炉重新变成蒸汽。
其间主冷凝器由管板和冷凝管组成。由于钢导热性好并能抗水的腐蚀,所以它们均使用锅黄铜、铝黄铜或白铜制造。根据资料介绍,每万千瓦装机容量需要5吨冷凝管。一个60万千瓦的发电厂就需要3 00吨冷凝管材。
太阳能的利用也要使用许多铜管。例如:英国伦敦附近某旅馆的一个游泳池,装备了太阳能加热器,在夏季可以将水温保持在18~24℃。在该太阳能加热器中含有784磅(3 56公斤)铜管。
※ 石化工业
铜和许多铜合金,在水溶液、盐酸等非氧化性酸、有机酸(如:醋酸、柠檬酸、脂肪酸、乳酸、草酸等)、除氨以外的各种碱及非氧化性的有机化合物(如:油类、酚、醇等)中,均有良好的耐蚀性;因而,在石化工业中大量用于制造接触腐蚀性介质的各种容器、管道系统、过滤器、泵和阀门等器件。还利用它的导热性,制造各种蒸发器、热交换器和冷凝器。由于铜的塑性很好,特别适合于制造现代化工工业中结构错综复杂、铜管交叉编制的热交换器。此外在石油精炼工厂中都使用青铜生产工具;原回是冲击时不迸出火花,可以防止火灾发生。
※ 海洋工业
海洋占地球表面面积70%以上,合理地开发利用海洋资源日益受到人们的重视。海水中含确"容易造成腐蚀的氯离子,钢铁、铝、甚至不锈钢等许多工程金属材料均不耐海水腐蚀。此外在这些材料,以及木材、玻璃等非金属材料的表面上还会形成海洋生物污损。铜则一枝独秀,不但耐海水腐蚀;而且溶入水中的铜离子有杀菌作用,可以防止海洋生物污损。因而,铜和铜合金是海洋工业中十分重要的材料,业己在海水淡化工厂、海洋采油采气平台、以及其它海岸和海底设施中广泛应用。例如,海水淡化过程中使用的管路系统、泵和阀门,以及采油采气平台上使用的设备,包括飞溅区和水下用的螺栓、钻孔日,抗生物污损包套、泵阀和管路系统等等。关于铜和铜合金在船舶中的应用情况,将在后节中介绍。
4.交通工业中的应用
※ 船舶
由于良好的耐海水腐蚀性能,许多铜合金,如:铝青铜、锰青铜、铝黄铜、炮铜(锡锌青铜)、白钢以及镍铜合金(蒙乃尔合金)己成为造船的标准材料。一般在军舰和商船的自重中,铜和铜合金占2~3%。
军舰和大部分大型商船的螺旋浆都用铝青铜或黄铜制造。大船的螺旋浆每支重 20~ 25吨。伊丽莎白皇后号和玛丽皇后号航母的螺旋浆每支重达3 5吨。大船沉重的尾轴常用"海军上将"炮铜,舵和螺旋浆的锥形螺栓也用同样材料。引擎和锅炉房内也大量用钢和铜合金。世界上第一艘核动力商船,使用了30吨白铜冷凝管。近来用铝黄铜管作油罐的大型加热线圈。在10万吨级的船上就有12个这种储油罐,相应的加热系统规模相当大。船上的电气设备也很复杂,发动机、电动机、通讯系统等几乎完全依靠铜和铜合金来工作。大小船只的船舱内经常用钢和铜合金来装饰。甚至木制小船,也最好用钢合金(通常是硅青铜)的螺丝和钉子来固定木结构,这种螺丝可以用滚轧大量生产出来。
为了防止船壳被海生物污损影响航行,过去经常采用包覆铜加以保护;现在,则普遍用刷含铜油漆的办法来解决。
二次世界大战中,为御防德国磁性水雷对舰船的袭击,曾发展了抗磁性水雷装置,在钢船壳周围附一圈铜带,通上电流以中和船的磁场,这样就可以不引爆水雷。从1944年以后,盟军的所有船只,共计约18,000艘,都装上了这种去磁装置而得到了保护。一些大型主力舰为此需用大量的铜,例如其中一艘用去铜线长 28英里,重约 30吨。
※ 汽车
汽车用铜每辆10~2I公斤,随汽车类型和大小而异,对于小轿车约占自重的6~9%%。铜和铜合金主要用于散热器、制动系统管路、液压装置、齿轮、轴承、刹车摩擦片、配电和电力系统、垫圈以及各种接头、配件和饰件等。其中用钢量比较大的是散热器。现代的管带式散热器,用黄铜带焊接成散热器管子,用薄的铜带折曲成散热片。
近年来为了进一步提高铜散热器的性能,增强它对铝散热器的竞争力,作 了许多改进。在材质方面,向铜中添加微量元素,以达到在不损失导热性的前 提下,提高其强度和软化点,从而减薄带材的厚度,节省用钢量;在制造工艺 方面,采用高频或激光焊接铜管,并用钢钎焊代替易受铅污染的软焊组装散热 器芯体。这些努力的结果示于表6.2,与钎焊铝散热器相比,在相同的散热条件 下,即在相同的空气和冷却剂的压力降下,新型铜散热器的重量更轻,尺寸显 著缩小;再加上钢的耐蚀性好、使用寿命长,铜散热器的优势就更明显。
※ 铁路
铁路的电气化对铜和铜合金的需要量很大。每公里的架空导线需用2 吨以上的异型铜线。为了提高它的强度,往往加入少量的铜(约1%)或银 (约of%)。此外,列车上的电机、整流器、以及控制、制动、电气和信 号系统等都要依靠铜和铜合金来工作。
※ 飞机
飞机的航行也离不开铜。例如:飞机中的配线、液压、冷却和气动系统需使用铜材,轴承保持器和起落架轴承采用铝青铜管材,导航仪表应用抗磁钢合金,众多仪表中使用破铜弹性元件等等。
5.机械和冶金工业中的应用
※ 机械工程
几乎在所有的机器中都可以找到铜制品部件。除了电机、电路、油压系统、气压系统和控制系统中大量用钢以外,种类繁多用黄铜和青铜制造的传动件和固定件,如齿轮、蜗轮、蜗杆、联结件、紧固件、扭拧件、螺钉、螺母等,比比皆是。几乎在所有作机械相对运动的部件之间,都要使用减磨铜合金制作的轴承或轴套,特别是万吨级的大型挤压机、锻压机的缸套、滑板几乎都用青铜制成,铸件重量可达数吨。许多弹性元件,几乎都选用硅青铜和锡青铜作为材料。焊接工具、压铸模具等更离不开铜合金,如此等等。
※ 冶金设备
冶金工业是消耗电能的大户,素有"电老虎"之称。在冶金厂的建设中通常必须要有一个依靠铜来进行工作的庞大的输、配电系统和电力运转设备。此外,在火法冶金中,连续铸造技术已占据主导地位,其中的关键部件一结晶器,大都采用铬铜、银铜等高强度和高导热性的铜合金。电冶金中的真空电弧炉和电渣炉水冷坩埚使用钢管材制造,各种感应加热的感应线圈都是用铜管或异型铜管绕制而成,内中通水冷却。
※ 合金添加剂
铜是钢铁和铝等合金中的重要添加元素。少量铜(0.2~0.5%)加入低合金结构用钢中,可以提高钢的强度及耐大气和海洋腐蚀性能。在耐蚀铸铁和不锈钢中加入铜,可以进一步提高它们的耐蚀性。含铜30%左右的高镍合金是著名的高强度耐蚀"蒙乃尔合金",在核工业中广泛使用。
在许多高强度铝合金中都含有铜。通过淬火 一 时效热处理,在合金中析出弥散分布的细小颗粒,而显著提高其强度,称为时效硬化铝合金。其中著名的有杜拉铝或称硬铝,它是一种含铜、锰、镁的铝合金,是制造飞机和火箭的重要结构材料。
6.轻工业中的应用
轻工业产品与人民生活密切相关,品种繁多、五花八门。由于钢具有良好综合性能,到处可以看到它大显身手的踪影。现仅举数例如下:
※ 空调器和冷冻机
空调器和冷冻机的控温作用,主要通过热交换器铜管的蒸发及冷凝作 用来实现。热交换传热管的尺寸和传热性能,在很大程度上决定了整个空 调机和制冷装置的效能和小型化。在这些机器上采用的都是高导热性能的异型铜管。利用钢的良好加工性能,最近开发和生产出带有内槽和高翅片的散热管,用于制造空调器、冷冻机、化工及余热口收等装置中的热交换器,可使新型热交换器的总热传导系数提高到用普通管的2~3倍,和用普通低翅片管的 1.2~1.3倍,己在国内使用,可节省 40%的铜,并使热交换器体积缩小 1/3以上。
※ 钟表
目前生产的钟表,计时器和有钟表机构的装置,其中大部分的工作部件都用"钟表黄铜"制造。合金中含1.5-2%的铅,有良好加工性能,适合于大规模生产。例如,齿轮由长的挤压黄铜棒切出,平轮由相应厚度的带材冲出,用黄铜或其它铜合金制作搂刻的钟表面以及螺丝和接头等等。大量便宜的手表用炮铜(锡锌青铜)制造,或镀以镍银(白铜)。一些著名的大钟都用钢和铜合金制作。英国"大笨钟"的时针用的是实心炮铜杆,分针用的是14英尺长的铜管。
一个现代化的钟表厂,以铜合金为主要材料,用压力机和精确的模具加工,每天可以生产一万到三万只钟表,费用很低。
※ 造纸
在当前信息万变的社会里,纸张消费量很大。纸张表面看来简单,但是造纸工艺却很复杂,需要通过许多步骤,应用很多机器,包括冷却器、蒸发器、打浆器、造纸机等等。其中许多部件,如:各种热交换管、辊轮、打击棒、半液体泵和丝网等,大部分都用钢合金制作。
例如,目前采用的长网造纸机,它要将制好的纸浆喷到快速运动的具有细小网孔( 40~60目)的网布上。网布由黄铜和磷青铜丝编织而成,它的宽度很大,一般在20英尺(6米)以上,要求保持完全平直。网布在一系列小的黄铜或铜辊子上运动,当带着喷附其上的纸浆通过时,湿气从下面空吸出去。网子同时振动以使纸浆中的小纤维粘结在一起。大型造纸机的网布尺寸很大,可以达到宽26英尺8英寸( 8. l米)和长100英尺( 3 0. 5米)。湿纸浆不但含水,而且含有造纸过程中使用的化学药剂,腐蚀性很强。为了保证纸张质量,对网布材料要求很严,不但要有高的强度和弹性;而且要抗纸浆腐蚀,铜合金完全可以胜任。
※ 印刷
印刷中用铜版进行照相制版。表面抛光的铜版用感光乳胶敏化后,在它上面照相成像。感光后的铜版需加热使胶硬化。为避免受热软化,铜中往往含有少量的银或砷,以提高软化温度。然后,对版子进行腐蚀,形成分布着凹凸点子图形的印刷表面。
在自动排字机上,要通过黄铜字型块的编排,来制造版型,这是铜在印刷中的另一个重要用途。字型块通常用的是含铅黄铜,有时也用铜或青铜。
※ 酿酒
在世界的啤酒酿造中,铜起重要作用。经常用铜作麦芽桶和发酵罐的内村。在一些著名的啤酒厂中备有十余个容量超过2万加仑的这种大桶。在发酵缸中,为了降温,常用钢管通水冷却。还用钢管通水蒸汽在酿造啤酒时进行加热,以及用钢管输送酒液等。
蒸馏威士忌和其它烈性酒时,通常用钢制蒸馏锅。威士忌麦芽酒需蒸馏两次,要用两个大铜蒸馏锅。
※ 医药
制药工业中,各类蒸、煮、真空装置等都用纯铜制作。在医疗器械中则 广泛使用锌白铜。铜合金还是眼镜架的常用材料等等
7.建筑和艺术用铜
※ 管道系统
由于钢水管具有美观耐用、安装方便、安全防火、卫生保健等诸多优点,使它与镀锌钢管和塑料管相比存在明显优越的价格性能比。在住宅和公用建筑中,用于供水、供热、供气以及防火喷淋系统,日益受到人们的青睐,成为当前的首选材料。在发达国家中,铜制供水系统己占很大比重。美国纽约号称世界第六高楼的曼哈顿大厦,其中仅供水系统一项,就用去铜管 6万英尺 (l公里)。在欧洲,饮水用钢管消耗量很大。英国的饮水用钢管消耗量平均每人每年1.6公斤,日本为0.2公斤。由于镀锌钢管容易锈蚀,许多国家己明令禁用。香港早于1996年 1月起禁止使用,上海也于 1998年5月起实行。我国在房屋建设中推广使用铜管道系统,势在必行。
※ 房屋装修
在欧洲采用钢板制作屋顶和漏檐已有传统。北欧国家中甚至用它作墙面装饰。铜耐大气腐蚀性能很好、经久耐用、可以回收,它有良好的加工性可以方便地制作成复杂的形状,而且它还有美观的色彩;因而很适合于用做房屋装修。它在教堂等古建筑物屋顶上的应用己有悠久历史,至今仍发出诱人的光彩;而且在现代大型建筑甚至公寓和住宅的建设上的应用也越来越多。例如:在伦敦,代表现代英国建筑艺术的"英联邦委员会"大厦,屋顶形状复杂,用钢板建造,重约 25吨;于 1966年开放的水晶宫运动中心,用钢 60吨做成波浪形的屋顶等等。据统计,用做屋顶的铜板,在德国平均每人每年消费0.8公斤,美国为0.2公斤。
此外,屋内的装修,如:门把手、锁、百页、按栏、灯具、墙饰以及厨房次具等等,使用钢制品不但经久耐用,消毒卫生,而且装点出高雅的气息,深受人们喜爱。
※ 塑像和工艺品
世界上没有那一种金属,能够像钢那样广泛应用于制造各种工艺品,从古至今,经久不衰。今天城市建设中,各种纪念物、铸钟、宝鼎、雕像、佛像、仿古制品等等,大量使用铸造铜合金。现代乐器,如长笛使用白钢制成,萨克斯管用的是黄铜材料。各种精美的艺术品,价廉物美的镀金以及仿金、仿银首饰也都需要使用各种成分的铜合金。
1996年建成的香港天坛大佛,使用锡、锌、铅青铜铸造拼接而成,高26米,重206吨。1997年建成的浙江普陀山南海观音大佛,高20米,重 70吨,是世界上第一座使用仿金材料建成的巨型铜像。嗣后在无锡落成了高88米的青铜释迹牟尼佛像。更高的佛像正在我国的海南岛和九华山以及日本印度等地筹建中。
高达为什么这么轻?
~~你看到最后就知道了~~
高达尼姆合金(GUNDALIUM):
吉恩残党军在小行星阿克西斯开发出来的高强度合金。这种合金虽然有着超强的硬度,但是韧性却苦不甚高,容易引起金属疲劳。一直到了第三代合金--也就是高达尼姆合金γ,才算真正解决了这个问题。U.C 0084年,夏亚·亚兹那布尔由于政见分歧而带着高达尼姆合金γ的样本回到地球圈并加入了联邦。从此,高达尼姆合金成了MS装甲材质的最佳选择。
当然,近战用的机动战士必须装备装甲,但是无论如何,机体都不能抵御光束武器的攻击.在一年战争中,高张力钢和钛是装甲的标准材料,接下来的年代里,更强的钛合金取代了它们.地球联邦最初计划以一种在月神2号基地开发出的,叫做月神钛的超强钛合金作为其机动战士的装甲材质;最初这种材料是用来做融合炉的核心,后来发现,它的强度和弹性甚至可以弹开扎古机枪的120mm弹头.但是,这一材料的高成本和低产量使得它不可能运用于量产型机动战士.
在战争末期,人们依然从事于对最强的装甲的追求.地球联邦和吉恩的研究员们开发出了的新型月神钛合金-就是后来被认为无比坚固的高达尼姆合金.UC 0083年9月,小行星阿克西斯的吉恩残党制造出了一种更轻,更强的合金,叫作高达尼姆Υ.这种合金也被当时的奥古军的机动战士所采用,而在接下来的年代里,高达尼姆合金越来越多地被用于机动战士的装甲材料.
最早期型的月神钛合金(EFIS规格LTX001)被开发出来的时候是U.C.0064年.在像月球那样的低重力环境下,诞生了与1G环境下的地球以及几乎没有重力影响的宇宙空间中的组成所不同的新物质.它们其中之一,便是在后来被称作是月神钛合金的钛合金.因为该金属当时只能在月面被冶炼出来,因此有了那样的名称.
月神钛合金是由钛,铝,稀土类等构成的合金,将其粒子的大小和形状进行调整,使其具备了比钛合金更加优秀的刚性是它的重要特征.
在这其中备受关注的是被称作是EFIS规格LTX128的月神钛合金,能将a射线和b射线等放射线几乎完全遮断的能力是它的最大特征.这使得人们想起了特定粒子状态的二氧化钛所具有的扰乱紫外线的效果.因为这种特性和钛合金的所具有的优点,所以月神钛合金作为可以用作核反应炉的建造材料而备受瞩目.但是,为了冶炼该合金所必需的稀有元素的生产性十分不好,在加上在加工工艺上也有不少的问题,因此还无法进行有效的实用化.所以,当时的核融合炉是现在的数倍的体积问题成为了瓶颈.
至于在这3台机体中究竟使用了何种月神钛合金并不十分清楚(据推测可能是EFIS规格LTX300号为基础的合金).但是现在被称作是高达尼姆合金α的就是最初型的高达尼姆合金.
高达尼姆合金α因其所具有的在极近距离中也能把连续发射的120mm炮弹弹开的刚性而备受瞩目,而且它的耐热,耐磨损性以及轻量性都比以前的月神钛有了很大的提高,因此在地球圈外等残酷环境中和在磨损严重的关节,轴承等领域中被有着很高的实用性.
由于高达尼姆合金α本身就是军事机密,再加上从以前的月神钛合金就存在的生产性不佳(在生产过程中必须要有白金等稀有金属)等问题,所以在一年战争以后很长的一段时间中其技术没能用于民用.使这种状况发生变化的是,在U.C.0080年代中叶登场的高达尼姆合金γ.
高达尼姆合金γ是将高达尼姆合金α所具有的低生产性,低加工性,欠缺柔性等问题一举解决掉的新合金,被称作是第二世代高达尼姆合金.
由于使用了镁和钾等产量很多的物质去代替稀有元素这样的新技术,因此生产性的问题得以解决.加工性也因为作业机械性能的提高和柔性的改善的缘故而得到妥善解决.柔性的提高,则与高达尼姆合金γ的构造有着很大的关系.
高达尼姆合金γ是具有大量不同的纳米级结晶的非结晶金属.它不仅有着很高的强度,而且还有着很高的粘着性和耐腐蚀性,再加上中性子等放射线的良好耐性以及优秀的软磁性等种种优点,使之成为了在残酷环境下最为适用的金属.
对高达尼姆合金进行纳米单位的操作,将不同构造的结晶按照某种特定的图形进行配列,使之既具有高达尼姆合金α的优点,又能够对柔性和加工性等缺点进行改善
装甲,作为大型兵器防护自身重要部位的主要手段,亦是UC时代的MS设计者相当重视的环节。对MS来说,核融炉、驾驶舱、各关节等重要部位都需要施加装甲加以保护,以保证机体的持续作战能力和驾驶者的安全,但在依靠增加装甲来提高机体防御能力的同时必然会导致机体自重的增大,这就意味着机动性能的下降。因此对于设计者来说,在装甲方面必须面临两个课题:一是其采用的装甲质材不但要有足够的强度,还要尽可能的轻盈,二是尽量减少不必要的装甲,以降低机体自重。
就前者而言,对于新质材的探索和开发可以作为一种解决的手段,联邦军成功研制高达留姆合金就是比较典型的例子。高达留姆合金在早先的一年战争时期被称为月神钛合金(ルナチタニウム/Lunar Titanium),而由于联邦军在一年战争中创下绝大战果的传奇式MS--RX-78-2高达(ガンダム/GUNDAM)就是使用了这种金属作为装甲质材,因此在战后便将其改称为高达留姆合金(ガンダリウム/Gundarium)。作为钛系高强度合金之一的高达留姆合金不但硬度高质量轻,还有着极强的耐热性、耐腐蚀性和放射线绝缘性,因此对于MS装甲而言可谓绝佳的材料,以它作为主要成分开发的装甲甚至可以抵御120mm扎古机枪的直击(传言当初在对装甲耐弹性进行测试时,RX-78的装甲就可以抵御1公里处61式战车150mm火炮的射击),因而被公国军士兵畏惧地称之为“怪物”(虽然高达的驾驶者阿姆罗少尉高超的驾驶技术是高达活跃的重要原因,但不可否认RX-78那身在当时可谓超强的装甲也是使高达能够成为传奇式MS的重要因素)。然而遗憾的是,由于其所需钛合金的分离、加工技术难度极大,加之作为其合金成分的稀有金属十分昂贵,因此一年战争时期联邦军中只有极少部分的试作机和高性能机体使用了高达留姆合金,其他的量产型MS只能使用钛合金和陶瓷等复合材料制成的装甲。
由于提炼高达留姆合金所必须的部分稀有金属只有在月神2号上才有出产(这也是最初将其称之为月神钛合金的原因),一年战争时期公国军自然也就无法掌握到高达留姆合金的提炼技术。公国系的MS是使用了超高硬度钢合金(超硬スチール合金/注:1)作为装甲的主要质材,不过也有部分机体的装甲被确认是钛合金及陶瓷等复合材料构成,考虑到当时公国军五花八门的MS开发计划,出现这样的情况也就不足为奇了。值得一提的是,公国军MA所使用的装甲质材到是显得颇为神秘,由于各型MA的开发计划相对独立且生产数量极少,而联邦军战后在公国制MA的技术情报接收方面又收获甚微,因此公国军MA的装甲到底是采用了何种金属至今仍然不明。此外,早期的部分资料中还记载着公国军战斗机的装甲是一种被称为吉恩尼姆(ジオニウム)的金属所构成的,并称这是一种类似于高达留姆合金的特殊金属,但目前官方已经澄清,这其实只是一种以铝为主要成分的飞机合金的别名而已,而这种金属也被广泛运用于联邦军的航空兵器之上。
虽然两军MS装甲所采用的主要质材并不相同,但双方MS装甲的基本构造并没有太大的区别。都是采用了由发泡金属、碳化陶瓷、硼等构成的复合材料与高达留姆合金/超高硬度钢合金/钛合金所组成的夹层式结构。这种结构的优点是当机体受到攻击时,发泡金属中气泡部分的破碎可以吸收、分散冲击力,从而大幅提高装甲的强度。当然了,发泡金属中的气泡在破碎之后就无法再次吸收冲击力了,比如说RX-78-2高达的装甲虽然能够抵御扎古机枪的攻击,但被击中部分的装甲并非毫发无伤,如果在相同部位再次受到连续攻击的话仍然可能能将装甲击穿。
在一场战斗结束之后,一般都会对MS装甲的破损处进行修补,由于双方MS采用了不同的构造方式,因此在对装甲的修补方式上也有所不同。联邦军的MS采用了半固定式(セミ?モノコック/semi-monocoque)构造,它的装甲是由大量规格相同的小块装甲板组合而成的,因此在修补时只要将破损处的装甲板取下替换即可。而公国军的MS则是采用了固定式(モノコック/monocoque)构造,其装甲都是根据各个部位的不同形状而制造的一体化装甲,所以若是机体的某个部位的装甲中弹的话就必须将该部位的整块装甲一起更换。就装甲的修补而言,半固定式构造较固定式构造更加简单、快捷,所以更加适合实战,但固定式构造可以使机体的构造重量减轻,机体内部有效空间增大,因此从对机体性能的负荷来看,则是固定式构造略胜一筹。那么,究竟是什么原因使双方选择了这两种不同的构造方式呢?一般认为,由于当初公国军在制定作战计划之时就考虑到要大量投入热核武器,因此初期在MS的装甲中留有部分空间用以填充防御放射线用减速材料(这种装甲被称做多重空间式装甲),而经过这样处理的装甲的重量较以往要增加不少,所以,公国军MS采用对机体性能负荷相对较小的固定式构造正是为了尽可能减少耐核装备给机体性能带来的负面影响。在双方缔结南极条约使热核武器失去用武之地以后后,出于将机体轻量化以提升性能的考虑,多重空间式装甲逐渐被夹层式复合装甲所取代,但此时公国军MS自身的构造设计已无法改变,因此固定式构造还是被保留了下来。而联邦军正式进行MS开发和生产则是在南极条约缔结之后,因此无须考虑耐核装备使机体重量增大的问题,加之联邦军一向以部件的通用性和实战性为首要设计思想,因而更加适合实战和整备的半固定式构造也就成为了联邦军的首选。
MS装甲的表面一般都施有临界半透膜(也称为临界半透体膜或临界透过膜)涂层作为防御激光武器的手段。由于当时临界半透体技术的确立,使得将特定能量等级的光进行反射或透过成为可能,并能自由调节光线的波长和能量等级。这样一来,激光的使用就变的前所未有的简便,但另一方面,激光作为兵器的有效性则几乎完全丧失,只要将临界半透膜进行多层化处理就可以将通常等级激光武器射出的激光完全反射。不过当然了,只要激光武器的出力足够高,仍然可以将临界半透膜涂层穿透,比如遇到公国军在阿·巴瓦·库战役前夕使用的高出力激光武器太阳雷的话,即使是经过多层化处理的涂层也只能徒呼奈何了。临界半透膜涂层虽然是防御一般激光武器的有效方式,但它对于米加粒子炮等光束武器则是完全无效的。为了提高机体在光束武器下的生存能力,施加了耐光束涂层(アンチ·ビーム·コーティング/anti beam coating/注:2)的装甲和盾牌开除出现在一年战争末期的战场上,比较著名的就是MS-14A使用的大型盾牌,当光束射到这种盾牌上的时候,其表面的耐光束涂层就会汽化、蒸发,从而达到分散光束能量的目的。不过这种涂层也仅限于防御出力极低的光束武器,当时的光束武器对于MS的装甲而言仍然是绝对强大的存在。
在一年战争结束之后,联邦军RX系机体装甲采用的月神钛合金由于高达创下的高战果而被改称为高达留姆合金α。0083年9月,处于小行星基地阿克西斯(アクシズ)的公国军残党对其进行了数次改良后成功开发出高达留姆合金γ,此后,这种新合金的制造技术随着一年战争传奇人物夏亚的回归而传入地球圈,并由阿纳海姆电子社开发完成了第一架使用了高达留姆合金γ的MS--RMS-99里克·迪亚斯(リック·ディアス)。80年代中期以后,使用高达留姆合金制造的装甲被广泛运用于各型MS之上,这使MS装甲的强韧度较以往有了很大提高,然而另一方面,光束武器相关技术的进步使得光束兵器成为了MS的标准配置,所以,装甲的强化并没有使当时MS的防护能力产生实质性的提高。受到光束武器直击的装甲会在瞬间蒸发,而对于防御实弹系武器十分有效的夹层式复合装甲结构此时也显得毫无意义,因此,被光束武器击中的机体所失去的将不仅仅是装甲,还极有可能使内部的零件受到破坏,甚至引起诱爆,受此影响,从格里普斯战争时期起,体现仅给机体配备最小限度装甲以换取机动性能提升之设计思想的MS便开始大量出现在战场之上了。格利普斯战争以后高达留姆合金γ进一步发展,更强的合金相继问世,这些合金都被统称为高达留姆而不再单独命名,而这也是使此后MS重量逐渐减轻的另一个重要原因。
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