0章 、太空电梯(2/2)
碳纳米管主要🞱由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离,约0.34nm,直🏚径一般为2~20nm。
碳纳米管的拉伸强度为118.9±4.5gpa,🄝断裂应变为16.41±0.22%,韧性为8.0±0.2gjm3,材料的拉伸属于非线性弹性行为,与广泛报道的碳纳米管弹性一致。
一条太空电梯的缆索,必须耐受大约60-1🆖🏤🜃00gpa吉帕斯卡的张力,而钢大约🇱在承受2gpa的时候就会断裂,所以碳纳米管成为了一个比较合适的材🁖料。
而且碳纳米管的寿命非🐆常高,因为碳纳米管的寿命几乎与加载的频率无关,这意味着样品缺陷是瞬时形成的,裂纹扩展所需的时间可以忽略不计。
或者说,其疲劳失效过程是突然发生的,没有渐进😪🄐☓性损伤,不存在损伤累积过程,碳纳米管的疲劳寿命,主要取决于初始缺陷的💷🖠🔄生成时间。
不🖬🕩🌔过,碳纳米管的疲劳行为与温度有着一定的关联,较高的温度会导致碳纳米管抗疲劳能力下降,而在低温下则表现出更高的韧性。
而地球的大气层,则是会随着高度的增加,导致保温效果不断的减弱,温度会逐渐的降低,这一🙑特性可以说是很完美的符合碳纳米管的疲劳行为。
而目前的碳纳米管还并没有能够投入使用,而且最长的碳纳米管也只能生产出来50厘米,距离可以实际使用甚至是制造的线缆是远♫远不够的。
所以叶凡也打算投入一笔资金,进行对碳纳米管相关的行业进行研究和开发,再在系统中兑换♧相关的科技,出成果也只是时间的问题。
太空电梯的计划,定然是要放在“南天门”计划的浮空城市之后的,也就是说等到三期工程完毕之后🆏,做好相关的生命维生系统,浮空城市则是可以直接飞上太空,成为一个世⛗🚣界上有史以来最大的空间站。
所以在这个时候,再在太空展开关于太空电梯的安装,例如最先安装同步轨道站,再将缆索垂下去,再搞地🎊🏚🚧面站等工程。
在实际上,通过计算也可以🏛🚴🗥得知,质量均匀分布的时候,最大的应力是集中在同步轨道站这个地方的,也就是说🙚,如果缆索全部都采用相同横截面的话,前半部分的材料能力将会被大大的浪费掉。
碳纳米管的拉伸强度为118.9±4.5gpa,🄝断裂应变为16.41±0.22%,韧性为8.0±0.2gjm3,材料的拉伸属于非线性弹性行为,与广泛报道的碳纳米管弹性一致。
一条太空电梯的缆索,必须耐受大约60-1🆖🏤🜃00gpa吉帕斯卡的张力,而钢大约🇱在承受2gpa的时候就会断裂,所以碳纳米管成为了一个比较合适的材🁖料。
而且碳纳米管的寿命非🐆常高,因为碳纳米管的寿命几乎与加载的频率无关,这意味着样品缺陷是瞬时形成的,裂纹扩展所需的时间可以忽略不计。
或者说,其疲劳失效过程是突然发生的,没有渐进😪🄐☓性损伤,不存在损伤累积过程,碳纳米管的疲劳寿命,主要取决于初始缺陷的💷🖠🔄生成时间。
不🖬🕩🌔过,碳纳米管的疲劳行为与温度有着一定的关联,较高的温度会导致碳纳米管抗疲劳能力下降,而在低温下则表现出更高的韧性。
而地球的大气层,则是会随着高度的增加,导致保温效果不断的减弱,温度会逐渐的降低,这一🙑特性可以说是很完美的符合碳纳米管的疲劳行为。
而目前的碳纳米管还并没有能够投入使用,而且最长的碳纳米管也只能生产出来50厘米,距离可以实际使用甚至是制造的线缆是远♫远不够的。
所以叶凡也打算投入一笔资金,进行对碳纳米管相关的行业进行研究和开发,再在系统中兑换♧相关的科技,出成果也只是时间的问题。
太空电梯的计划,定然是要放在“南天门”计划的浮空城市之后的,也就是说等到三期工程完毕之后🆏,做好相关的生命维生系统,浮空城市则是可以直接飞上太空,成为一个世⛗🚣界上有史以来最大的空间站。
所以在这个时候,再在太空展开关于太空电梯的安装,例如最先安装同步轨道站,再将缆索垂下去,再搞地🎊🏚🚧面站等工程。
在实际上,通过计算也可以🏛🚴🗥得知,质量均匀分布的时候,最大的应力是集中在同步轨道站这个地方的,也就是说🙚,如果缆索全部都采用相同横截面的话,前半部分的材料能力将会被大大的浪费掉。