LK-99的制备,需要像钢化玻璃一样处理
- LK-99的制备,需要像钢化玻璃一样处理,才能得到
- 应该有的内部应力,才能有超导性。
- 最近的一切失败,都是因为没有迅速冷却处理,得
- 不到应该有的内部应力,所以,最近的北大、普林
- 斯顿大学和中国科学院的论文,都得出一个结论:
- 没有超导性,而且是犯了同一个错误:不够纯和没
- 有迅速冷却。
- 下面我们用一段普通的科普文章的改写,发现LK-99
- 制备的错误:
其实,本质上来说,钢化玻璃和普通玻璃的材质是类似的,没有特殊之处。让钢化玻璃产生强化效应的是它独特的制作工艺。
其实,本质上来说,超导体和普通导体的材质是类似的,没有特殊之处。让超导产生强化效应的是它独特的制作工艺。
正常的平板玻璃的制作过程是:原料经过高温熔融,形成均匀无气泡的玻璃液;当玻璃液冷却到可以进行机械加工的温度范围内时,对其进行压延,形成平板形态;冷却下来的玻璃内部应力极大,需要再进行退火,即在一个较低的温度下再加热一段时间并缓慢冷却,以此降低内部应力,稳定内部结构。
失败的LK-99的制备,缓慢冷却。
而钢化玻璃则要在上述工艺最后再补上一个强化的步骤,具体来说就是,在得到确定尺寸的普通玻璃后,将其加热到650℃到700℃左右的玻璃软化点附近,然后在玻璃两侧同时用高压气流吹气,使之急速冷却。此时玻璃表面将率先降温收缩,在两侧表层内形成具有很高内部压应力的结构。之后冷却的中心部则将随之具有很高的内部拉应力。最终,玻璃两侧将形成各自约为1/6玻璃厚的压应力层。
成功的LK-99的制备,急速冷却。
而钢化玻璃在制作过程中受过高温急速冷却的结果,双侧表面的压应力区域能很好地抵消了载荷影响,玻璃弱侧的拉应力不会增加到普通玻璃相同的程度,也就没有那么容易发生断裂。一般来说,经过强化处理的玻璃强度可以提高到原来的3到5倍以上。
但是,钢化玻璃虽然强度高,但是它绝对不是坚不可摧的。钢化玻璃其实是一种内部存在着很大应力的材料,正常情况下压应力和拉应力得以平衡,玻璃自然也能维持完好的外在状态。不过这种平衡一旦被打破,巨大的内应力就将瞬间释放,从最先发生破坏的薄弱点传递到整块玻璃,使其迅速碎裂。举个例子,公交车上的车窗玻璃边上配有一个破窗锤只要敲击车窗玻璃上的四个矩形的点就可以彻底让车窗碎成碴碴。
超导体内有很高的应力,不要损伤后或者研磨后测试(有个视频真的是研磨后测试的),因为损伤和研磨把超导体破坏了,肯定没有超导性。
那钢化玻璃在没有外力的情况下,
是怎么会自爆的呢?
最先发生的薄弱点有很多种,比如玻璃安装、移动过程中的磕碰会让边缘乃至表面的压应力层受损,形成裂口。如果裂口足够深,抵达或者接近拉应力层,内部平衡的破坏会让钢化玻璃马上破碎。因此钢化玻璃的移动和施工过程要非常小心,避免任何瑕疵的发生。因为即便是非常浅的表面裂口,也会成为未来发生断裂的薄弱环节。所以这次“小张”家中浴室的钢化玻璃自爆很有可能在当初安装的初期就已经埋下了隐患。
超导体的制备过程中,移动和施工过程要非常小心,避免任何瑕疵的发生。因为即便是非常浅的表面裂口,也会成为未来发生断裂的薄弱环节。
当然了,还有钢化玻璃出厂时就留下了隐患,那就是质量问题。比如,在制造过程中内部存在的杂质颗粒等。玻璃最常见的杂质是硫化镍,它以颗粒物的形式聚集在玻璃内部。一旦受到外力,硫化镍颗粒周围的区域常常会率先发生破碎,整块玻璃也将随之崩解。
北大的超导体的制备,就是因为Cu2s过多的原因,导致超导体崩解。
最后总结一下,钢化玻璃虽然强度更高,但耐热温度和耐热冲击性能并不比普通玻璃更高,遇到急剧变化的温度冲击时很可能会崩解。钢化玻璃的表面硬度其实比普通玻璃还要低,因此相比而言更不耐磨。钢化玻璃可能会发生崩解,因为在生产过程中可能会混入杂质。钢化玻璃相比普通玻璃最大的优势,在生活中可以体现出来的就是,钢化玻璃破碎时产生的是一大堆碴碴,普通玻璃却是大片大片的锋利破片,这对我们的安全是最大的威胁。
总结,超导体是零电阻,不产生热量。一般导体有电阻,产生热。超导体可能会发生崩解,因为在生产过程中可能会混入杂质。超导体相比普通玻璃最大的优势,就是不产生热量,消耗能量,散发能量。
类比虽然有些生硬,但是,基本反应了超导体制备,需要迅速冷却和纯化,就是不要掺杂杂质。