從古人類學(xué)會(huì)使用火,保存火種起,火一直與我們生活的息息相關(guān),一方面我們需要火為人類的生活提供能量,另一方面我們又必須防火,遏制其引發(fā)火災(zāi),不能讓火災(zāi)損害我們的生命安全。在一百多年前,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種神奇的合金,可以用來制作自動(dòng)滅火設(shè)備,這究竟是怎么回事呢?接下來讓我為您揭秘: (本文所有圖片,全部來自網(wǎng)絡(luò),感謝原作者,如侵犯您的權(quán)利,請(qǐng)聯(lián)系本號(hào)作者刪除。圖片與內(nèi)容無關(guān),請(qǐng)勿對(duì)號(hào)入座) 1874年,美國科學(xué)家帕梅爾利接到了的一項(xiàng)特殊任務(wù)——研制自動(dòng)消防噴淋裝置,因?yàn)樵谑攀兰o(jì)上半葉,由于公民消防意識(shí)不高,美國經(jīng)常發(fā)生火災(zāi),使得許多無辜的人丟失了性命,所以有關(guān)部門決定無論有多大的困難,都必須將這個(gè)裝置研發(fā)出來,因?yàn)榕撩窢柪ㄗ詣?dòng)裝置設(shè)計(jì),所以這個(gè)任務(wù)落到了他的肩上。 帕梅爾利開始進(jìn)行研究后,他發(fā)現(xiàn)這個(gè)裝置比他想象的難度要大,因?yàn)樽詣?dòng)消防裝置,要求當(dāng)達(dá)到溫度升高到一定限度,自動(dòng)消防就開始噴淋水霧,可是這個(gè)難點(diǎn)很難解決,簡單來說,這是要將溫度變化這一信號(hào),轉(zhuǎn)化為可以控制設(shè)備的實(shí)際信號(hào),在當(dāng)時(shí),自動(dòng)裝置的慣用方式是將其轉(zhuǎn)為電信號(hào),可是帕梅爾利很快否定了這個(gè)想法,因?yàn)樵诨馂?zāi)發(fā)生時(shí),電路很有可能引發(fā)二次危險(xiǎn),造成觸電事故。更現(xiàn)實(shí)的原因是,火災(zāi)一旦發(fā)生,有可能先停電,那么火災(zāi)報(bào)警器就發(fā)不出電信號(hào),也就達(dá)不到救災(zāi)的效果。 轉(zhuǎn)換信號(hào)的方式行不通,帕梅爾利開始換一種角度考慮問題,他仔細(xì)研究后發(fā)現(xiàn),只要使噴淋裝置的前端,在溫度升高時(shí)開啟水流,允許水流噴出,就可以達(dá)到自動(dòng)消防噴淋效果,可是要用一種什么材料起到這種功效呢?經(jīng)過片刻的思考,他忽然想到了金屬材料本身,因?yàn)榻饘俪叵聻楣虘B(tài)(除汞外),在達(dá)到熔點(diǎn)后,就可以化為液態(tài),顯然,金屬材質(zhì)符合做封堵材料的基本要求,可是金屬的熔點(diǎn)都很高,即使是當(dāng)時(shí)熔點(diǎn)最低的鉛,也要在溫度達(dá)到327攝氏度時(shí)才能化為液態(tài),這就導(dǎo)致在火災(zāi)發(fā)生時(shí),裝置無法及時(shí)的解除封斷,另外,鉛本身有毒,很容易對(duì)人群,對(duì)環(huán)境造成危害,因此鉛并不是理想的封堵材料。那要用什么材料才能制成這個(gè)裝置呢?帕梅爾利的研究一時(shí)間進(jìn)入了瓶頸期。 第二年,法國化學(xué)界傳來消息,法國化學(xué)家布瓦博德朗發(fā)現(xiàn)了一種叫做鎵的金屬元素,這種金屬呈灰藍(lán)色或是銀白色,它的熔點(diǎn)很低,甚至放在手心都會(huì)融化,一開始,被認(rèn)為是無用的金屬,帕梅爾利聽說這件事之后,立刻就覺得他的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有了轉(zhuǎn)機(jī),可是當(dāng)他實(shí)地操作起來時(shí),才發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)沒有他想的那么簡單。 首先,由于鎵是一種新發(fā)現(xiàn)的物質(zhì),他的產(chǎn)量還很低,根本無法滿足批量生產(chǎn)的要求,其次,他了解到鎵在空氣中很活潑,和鋁一樣,易于氧化,這就使得鎵做封堵材料也不太現(xiàn)實(shí),最重要的是,即使阻止鎵氧化,它也不是理想的材料,因?yàn)榕撩窢柪?jīng)過詢問后得知,鎵的熔點(diǎn)只有29.3攝氏度,可以說就算在不是很熱的夏季,鎵暴露在室外時(shí),也必然會(huì)熔化,然后水就會(huì)自動(dòng)噴出來,這種狀態(tài)根本就達(dá)不到滅火的要求。 到底怎么辦才能解決這個(gè)封堵材料的問題呢?他考慮再三也想不到更好的辦法,只得去請(qǐng)教專業(yè)的金屬材料專家,在聽完帕梅爾利的講述后,專家馬上給出了答案——“合金”,所謂的合金,顧名思義就是:一種金屬與另一種或者幾種金屬或非金屬經(jīng)過混合熔化,冷卻凝固后得到的產(chǎn)物,它一般可以同時(shí)擁有多種元素的特點(diǎn),“集眾所長為一體”,這就是合金。 帕梅爾利馬上同意了這位專家的想法,并說服了這位金屬專家和他一起研發(fā)符合要求的合金,本著熔點(diǎn)在50到80攝氏度的基本原則,同時(shí)盡量保證對(duì)人體對(duì)環(huán)境無害,在許多次的失敗實(shí)驗(yàn)之后,他們終于合成了“伍德合金”,這是一種使用50%的鉍、25%的鉛、12.5%的錫和12.5%的鎘組成。熔點(diǎn)為70攝氏度,剛好符合使用要求。 沒多久,利用伍德合金制成的自動(dòng)消防噴淋裝置,正式投入使用,反響特別好,這種合金可以保證,在出現(xiàn)火災(zāi)危險(xiǎn)時(shí),設(shè)備前端阻隔材料,也就是“伍德合金”熔化,水就可以噴灑出來滅火。由此可見,無論金屬是硬,是軟,是熔點(diǎn)高,是熔點(diǎn)低,都是我們需要的,都有潛在的價(jià)值,因此,我們應(yīng)該以科學(xué)家為學(xué)習(xí)的榜樣,正是他們的不懈努力,我們才有了今天安全舒適的現(xiàn)代生活。 文瀾海潤工作室主編文秀才,本文撰寫:特約歷史撰稿人:晉小舟 |
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