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奇特的弹簧

2019-08-27王小梅

发明与创新·小学生 2019年8期
关键词:载荷橡胶弹簧

王小梅

我们平时使用的弹簧基本是用弹簧钢制成的,随着工业的发展,人们成功研制了许多奇特的弹簧,给弹簧家族增添了不少成员。

陶瓷弹簧

陶瓷很脆,然而南京工业大学的郭露村教授采用纳米技术克服陶瓷脆性,制作了陶瓷弹簧。陶瓷弹簧颜色呈肉色,外观与普通弹簧基本一样,能承受几十牛顿的压力,可用于冶金、航天以及国防等领域。

日本用锆开发精密陶瓷,也制造了陶瓷弹簧。这种弹簧的强度为每平方厘米十吨,在900℃高温下仍可使用,而且耐腐蚀。

橡胶弹簧

橡胶也能用来做弹簧。在现实生活中,你是不是见过橡胶弹簧呢?

橡胶弹簧的优点可多了:可以随意变形,满足多向刚度和强度的要求;有较好的阻尼性能,能大大减少高频振动,减小噪声;有一定的冲击刚度,可以同时承受多方向的载荷;使用寿命比金属弹簧长,因此被广泛使用。

石墨弹簧

在惰性气体中,不论在1000℃~1500℃的高温下还是在超低温下,石墨弹簧都能耐强酸、强碱,且具有放射性。

石墨弹簧是如何制成的呢?首先将平均直径2微米的石墨与氯化聚乙烯树脂混合在一起,重量比为4∶6,然后将其拉伸成平均直径为0.1毫米~2毫米的线材,加工成螺旋状弹簧,然后在150℃~300℃的高温下进行加热处理,再在1000℃的氮气等惰性气体中烧固,使树脂碳化,最后放置在2500℃的高溫氩气中制成石墨螺旋弹簧成品。

石墨弹簧可用于测量仪器、支承核燃料等。如果在惰性气体中给这种弹簧通电,它可用作电阻发热体,产生1000℃~2000℃的高温,发出热量和白色光。

空气弹簧

空气弹簧不算是真正意义上的弹簧,它是一个密封的容器中间贮有压缩空气,利用空气的压缩性能来实现弹簧的作用。

与金属弹簧相比,空气弹簧有许多优良性能:一、刚度可以根据需要来选择;二、在任何载荷下可以保持一定的工作高度;三、特性曲线可以根据工作要求而设计;第四、可以适应各种载荷的需要,能同时承受轴向载荷和径向载荷,也能传递扭矩。

目前,空气弹簧已广泛应用于航空、航海、冶金等领域。

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