低温魔术师

数九寒天 , 北风刺骨 , 天寒地冻 。 我国东北地区气温可低至零下20多摄氏度 , 而在地球的两极则更寒冷 , 最冷的地方在南极 , 为零下88.3摄氏度 , 被称为“世界寒极” 。 在月球的阴面 , 温度为零下160摄氏度 , 而在宇宙深处则更低 , 达零下270摄氏度左右 。
低温就像一位神奇的魔术师 , 使物质的性质发生很大变化 , 温度越低则魔法越神奇 , 这些与我们的生活有着密切关系 。 空气在零下190摄氏度时会变成浅蓝色液体 , 属超低温世界;如果把鸡蛋放进去 , 它会产生浅蓝色的荧光 , 摔在地上会像皮球一样弹起来;鲜艳的花朵放进去 , 会变成玻璃一样光闪闪 , 轻轻一敲“叮当”响 , 重敲竟会碎……
金属也怕冷 , 金属在低温时内部结构会变得松散 , 称作“金属的冷脆现象” , 危害很大 。 1913年俄罗斯的一支南极探险队 , 由于装汽油的铁箱是用锡焊的 , 一遇低温 , 锡变成粉末 , 汽油全部漏光 , 结果探险队全部遇难 。 后来 , 凡是到南极北极或严寒地区 , 油箱一律不许用锡焊 。 不但锡怕寒冷 , 金属铝、镁甚至钢铁 , 也都害怕严寒——只有金属铜和一些合金(比如铝合金、钛合金)不怕低温 , 所以在低温设备上 , 例如盛液态空气的容器 , 常常使用金属铜来制造 。
这种金属的冷脆现象也可以为人类造福 。 比如战场上布满地雷 , 探雷器可以找到它 , 但是排雷却很危险 , 如果将液态空气洒到这些地方 , 温度急剧下降 , 地雷中的金属弹簧就会变脆失去弹性 , 不能再爆炸 。 我们知道 , 一般粉碎机很难将硬度高、弹性大的材料粉碎 , 而用冷脆技术 , 不仅可以迅速粉碎 , 而且还可控制颗粒大小 。 再如 , 清除海上石油污染是一大难题 , 现在设计出低温清污法 , 从漂浮的石油层下喷洒液氮降温 , 水面上石油迅速凝结成颗粒 , 再将这些颗粒铲走 , 而对于水中生物却没有任何影响 , 可以很好地保护海洋环境 。
【低温魔术师】在食品工业、中草药加工、医疗手术、涂料制造业等方面 , 低温技术也大有用途 。
低温魔术师最出色的表演 , 当数“超导现象” 。 1911年 , 荷兰科学家卡麦林·翁纳斯(被人们称为“低温物理系之父”)在低温实验中意外发现:当温度降至零下269摄氏度时(液氦温区) , 水银的电阻忽然消失了 , 这就是“超导现象” , 原来超低温使物质变成了新物态——超导态 。
多年来 , 人们一直寻找能用来传输电流的超导材料 。 因为目前世界上的电能约有四分之一损耗在输电线路上 , 如果使用没有电阻的超导材料做输电线路 , 再采用一些绝热技术 , 就实现了“无损耗输电” 。 在世界能源紧张的今天 , 那将引起电力工业的一场划时代的革命!
现在 , 各国都在抓紧研究低温超导材料 , 这一研究不断传来好消息 。 我国科学家已经发现液态氮温区(零下170摄氏度)实现超导的材料 。 “超导现象”用途广泛 , 在电力、交通、国防、探矿、医疗、核能等方面都有巨大用途 。
“低温魔术师”的威力 , 真是无穷无尽啊!

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