中国用竹子造高铁!比混凝土还要坚固不可摧,未来能全面推广吗?
中国的竹子产量很高,这种在南方地区很常见的植物,确实有着广泛的用途。但那些都是对竹子进行粗加工得到的产物,没有将竹子的潜在价值发挥出来。中国研究人员利用竹子的结构特点,研制出的竹缠绕复合材料,则实现了竹子价值的进一步利用。
中国用竹子制造的高铁性能超过钢铁
这种材料有着比钢铁还高的抗拉伸强度,已经被用于制造高铁车厢。可以说,中国的高铁是用竹子制造的。有人不免会担心,竹子只是一种植物,它怎么能和坚硬的钢铁相媲美?
用于建造高铁车厢,会不会存在安全隐患?这样的担心实际上是多余的,随着我国对于铁路建设提出了更高的要求,建设铁路系统所需的材料就成了一个问题。
如果能找到一种可以代替钢铁的可再生材料,就能有效缓解这一问题。竹子就有着这些方面的优点。但是自然生长出来的竹子,难以直接用来加工成车厢或者骨架材料,如何有效利用竹子的结构特点,又能进一步提高材料的强度,成了研究人员需要解决的问题。
浙江萧山地区的一家科研机构在这方面取得了突破,通过从竹子的纤维部分中提取出薄片,将这些薄竹片用特殊材料进行粘合,最后将其缠绕成型,就得到了一种硬度很高性能堪比C30混凝土的新型生物建材。新型竹缠绕材料的优势之处,比混凝土还要坚固不可摧
这种竹子建材具有竹子高强度抗压性能,这是建造高铁车厢必须满足的要求。而且它还有着诸多方面的优点,比如说获取更加容易。
竹子生长周期较短,是一种可再生的生物资源。如果采用钢铁制造高铁车厢,不仅需要耗费很多钢材,而且钢铁冶炼还会排放很多温室气体。中国的竹子资源很丰富,很多竹子没有得到有效开发利用,这无疑是一种资源的浪费。
如果能够将其用在取代钢铁作为建筑或者制造材料的方面,不仅能节省很多成本,还能更好地利用这些资源。至于很多人担心的安全问题,竹子材料耐高温性能确实不如钢铁,但高铁车厢并不会直接用这种竹缠绕材料制造,而是会将其作为主要材料,配合其他耐高温材料。只要不是处于很高温度的环境,车厢还是能够保持足够强度的。
除了高铁车厢这种对钢铁需求量较大的地方外,像轮船等大型交通工具的制造,也可以采用竹缠绕材料作为组成部分的材料。这种竹材料不只是能够达到钢铁的性能,还具有一些钢铁材料难以达到的性能。比如说能够吸收冲击波,有一定的弹性等等,这些都能够提高高铁车厢的稳定性。推广这种竹缠绕材料还需解决成本问题
经过专门机构的验证,这种新型竹缠绕复合材料承受住了1万小时的静压测试,抗变形能力远超钢铁等金属材料。或许这还不是对竹子优异性能的最终开发产物,像高铁车厢这样的应用场景,对于材料的需求量不是很大。
而房地产市场,则有着很大的建材需求了。如果在这些领域,竹子研制出来的材料有着更好的特性,能够取代钢铁等传统的建材,那么其应用场景将会进一步拓宽,市场价值也会进一步提升。
或许竹子材料更多是作为一种辅助建材,要达到钢铁那样的性能,对其进行加工的成本较高。像对钢铁有大规模需求的场合,用这种竹缠绕复合材料作为代替品,实际成本投入可能不会低很多。
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