《高強(qiáng)度新型碳納米管纖維研制成功》閱讀及答案
《高強(qiáng)度新型碳納米管纖維研制成功》閱讀及答案1
英國(guó)劍橋大學(xué)材料科學(xué)教授阿蘭·魏德爾與美國(guó)陸軍士兵研究開發(fā)中心的研究人員共同研制出一種新型碳納米管纖維。該碳納米管纖維上最脆弱的地方也需要1吉帕斯卡的應(yīng)力才能折斷，強(qiáng)度足以與鋼鐵相媲美。
碳納米管是一種棉線狀的碳分子，帶有僅一個(gè)原子厚度的壁。雖然它們具有非常強(qiáng)的導(dǎo)電性能，但可靠性難以保證。為了制作這種超強(qiáng)纖維，魏德爾在熱爐中將碳汽化，然后吹出一股碳納米管流。當(dāng)這些碳納米管在空中被捕獲并圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)形成一根由數(shù)十億個(gè)分子組成的纖維，而這些分子沿著碳納米管緊密排列在一起。
研究人員認(rèn)為，強(qiáng)度的改善主要取決于纏繞速度，以便將碳納米管更好地排列成線以及更緊密地包裹起來(lái)。研究人員通過(guò)調(diào)節(jié)爐溫和調(diào)整纏繞速度優(yōu)化制作工藝，制作出的纖維強(qiáng)度較其他小組制作的要高出0.3倍。為了使制作的纖維密度更大，他們還在制作工藝中增加了一個(gè)步驟，讓纖維通過(guò)丙酮?dú)怏w。丙酮?dú)怏w可在纖維上凝結(jié)成一層液體，由于表面張力效應(yīng)將納米管拉在一起，從而增強(qiáng)纖維強(qiáng)度。
新碳納米纖維一般要在施以大約1吉帕斯卡的應(yīng)力時(shí)才發(fā)生斷裂，強(qiáng)度要高于制造防彈背心的常用材料芳綸，而且可與兩種最高強(qiáng)度的商業(yè)材料——基綸和迪尼瑪相抗衡。目前，研究人員已制作出一根單獨(dú)的超強(qiáng)碳納米管纖維，可承受9吉帕斯卡的應(yīng)力，表現(xiàn)出具有無(wú)與倫比的超強(qiáng)性能，而用別的方法制作的碳納米管纖維最多可承受3吉帕斯卡的.應(yīng)力。
魏德爾目前能制作出的最好纖維長(zhǎng)度僅為1毫米，這主要是因?yàn)槔w維越長(zhǎng)，包含的細(xì)微碳顆粒和其他缺陷就越有可能削弱它的強(qiáng)度。即便調(diào)節(jié)制作工藝，如調(diào)整纏繞速度和利用丙酮方法，都不能改變這些碳素顆粒，因此必須回到化學(xué)合成的方法來(lái)解決這類問(wèn)題。研究人員稱，這種纖維最具前景的應(yīng)用也許是制作防彈衣和開采油氣鉆頭。
（《科技日?qǐng)?bào)》20xx年11月23日）
1．下列對(duì)“新型碳納米管纖維”的解說(shuō)，錯(cuò)誤的一項(xiàng)是
A．新型碳納米管纖維是一種棉線狀碳分子，它只有一個(gè)原子的厚度。
B．新型碳納米管纖維是由數(shù)十億個(gè)沿著碳納米管緊密排列在一起的分子組成的纖維。
C．新型碳納米管纖維是一種導(dǎo)電性能強(qiáng)、承受應(yīng)力強(qiáng)的新型纖維。
D．新型碳納米管纖維是通過(guò)調(diào)節(jié)爐溫、調(diào)整纏繞速度等增強(qiáng)了強(qiáng)度的一種新型纖維。
2．下列說(shuō)法不屬于“新型碳納米管纖維制作工藝”的一項(xiàng)是
A．調(diào)節(jié)爐溫，使碳在熱爐中汽化，吹出碳納米管流。
B．調(diào)整纏繞速度，將碳納米管排列成線并緊密地包裹起來(lái)。
C．纖維通過(guò)丙酮?dú)怏w時(shí)，丙酮在纖維上凝結(jié)成液體，通過(guò)表面張力將納米管拉在一起。
D．用化學(xué)合成的方法改變細(xì)微碳素顆粒，增強(qiáng)纖維強(qiáng)度。
3．下列說(shuō)法不符合文章內(nèi)容的一項(xiàng)是
A．超強(qiáng)碳納米管纖維，可承受的應(yīng)力是普通碳納米管纖維承受應(yīng)力的3倍之多。
B．目前能制作出的最好纖維長(zhǎng)度僅有1毫米長(zhǎng)主要是受到制作工藝的制約。
C．新碳納米纖維能承受大約1吉帕斯卡的應(yīng)力，強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于制造防彈背心的基綸。
D．從發(fā)展的前景看，新型碳納米管纖維可能是制作防彈衣和開采油氣鉆頭的最好原料。
參考答案：
1．A（“它只有一個(gè)原子的厚度”說(shuō)法錯(cuò)誤）
2．D（“用化學(xué)合成的方法”不屬于制作工藝）
3．C（基綸是一種高強(qiáng)度的商業(yè)材料）
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高強(qiáng)度新型碳納米管纖維研制成功（4分）
①英國(guó)劍橋大學(xué)材料科學(xué)教授阿蘭?魏德爾與美國(guó)陸軍士兵研究開發(fā)中心的研究人員共同研制出一種新型碳納米管纖維。該碳納米管纖維上最脆弱的地方也需要1吉帕斯卡的應(yīng)力才能折斷，強(qiáng)度足以與鋼鐵相媲美。
②碳納米管是一種棉線狀的碳分子，帶有僅一個(gè)原子厚度的壁。雖然它們具有非常強(qiáng)的導(dǎo)電性能，但可靠性難以保證。為了制作這種超強(qiáng)纖維，魏德爾在熱爐中將碳汽化，然后吹出一股碳納米管流。當(dāng)這些碳納米管在空中被捕獲并圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，就會(huì)形成一根由數(shù)十億個(gè)分子組成的纖維，而這些分子沿著碳納米管緊密排列在一起。
③研究人員認(rèn)為，強(qiáng)度的改善主要取決于纏繞速度，以便將碳納米管更好地排列成線以及更緊密地包裹起來(lái)。研究人員通過(guò)調(diào)節(jié)爐溫和調(diào)整纏繞速度優(yōu)化制作工藝，制作出的纖維強(qiáng)度較其他小組制作的要高出0.3倍。為了使制作的纖維密度更大，他們還在制作工藝中增加了一個(gè)步驟，讓纖維通過(guò)丙酮?dú)怏w。丙酮?dú)怏w可在纖維上凝結(jié)成一層液體，由于表面張力效應(yīng)將納米管拉在一起，從而增強(qiáng)纖維強(qiáng)度。
④新碳納米纖維一般要在施以大約6吉帕斯卡的應(yīng)力時(shí)才發(fā)生斷裂，強(qiáng)度要高于制造防彈背心的常用材料芳綸，而且可與兩種最高強(qiáng)度的商業(yè)材料——基綸和迪尼瑪相抗衡。目前，研究人員已制作出一根單獨(dú)的超強(qiáng)碳納米管纖維，可承受9吉帕斯卡的應(yīng)力，表現(xiàn)出具有無(wú)與倫比的超強(qiáng)性能，而用別的方法制作的碳納米管纖維最多可承受3吉帕斯卡的應(yīng)力。
⑤魏德爾目前能制作出的最好纖維長(zhǎng)度僅為1毫米，這主要是因?yàn)槔w維越長(zhǎng)，包含的細(xì)微碳顆粒和其他缺陷就越有可能削弱它的強(qiáng)度。即便調(diào)節(jié)制作工藝，如調(diào)整纏繞速度和利用丙酮方法，都不能改變這些碳素顆粒，因此必須回到化學(xué)合成的方法來(lái)解決這類問(wèn)題。研究人員稱，這種纖維最具前景的應(yīng)用也許是制作防彈衣和開采油氣鉆頭。
12．第④段運(yùn)用了哪些說(shuō)明方法？有何作用？（2分）
13．第⑤段中加點(diǎn)的“目前”能否刪去？為什么？（2分）
參考答案：
12.作比較、列數(shù)字（1分）。具體準(zhǔn)確地說(shuō)明新型納米纖維強(qiáng)度之高。（1分）
13．不能。“目前”限制了時(shí)間，不排除今后能制作出更好的纖維長(zhǎng)度，如果去掉就排除了這種可能性，所以不能去掉。“有可能”體現(xiàn)了說(shuō)明文語(yǔ)言的準(zhǔn)確性。
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