第三章高科技:新经济的动力之源(16)
2014-08-23 01:02
导读:未来的航天技术在运用到空间产业化的进程中,除了积极发展与人类健康密切相关的制药业和生物制品外,还可以利用空间环境,得天独厚的条件来发展高
未来的航天技术在运用到空间产业化的进程中,除了积极发展与人类健康密切相关的制药业和生物制品外,还可以利用空间环境,得天独厚的条件来发展高精尖的新产品和新材料制造业。
为什么说在宇宙空间中可以制造比在地球上精度更纯、技术更好的产品呢?这是因为空间轨道处于微重力和高真空的环境里。当然严格地讲,空间里的任何物体都会受到地球引力的影响,但对于距离地球遥远的空间轨道来讲,这种影响显然是可以忽略不计的,对于材料加工,微重力是求之不得的理想环境。在地球上,由于存在沉积、对流、浮力等类的地球引力效应,常常给材料加工带来严重的影响。
在材料加工过程中,当材料的不同组成部分以熔融状态变成固态时,对流和沉积这两种地球引力效应将交替地发生作用,从而破坏了材料的均匀性及其应有的性能。
对材料进行加工所面临的一个严重的问题就是材料的污染。在地球上常常需要把材料装在容器里才能进行加工。例如:钨的熔点为3400℃,当把它加热到溶化时,不论什么材料制成的容器都会同钨发生化学作用,从而影响钨的纯度。而在微重力条件下,没有浮力存在,液滴更易悬浮,因而冶炼金属时可以不使用容器,而是采用悬浮冶炼法,其优点是冶金温度不受容器耐温能力的限制。因此,悬浮冶炼不仅能进行高熔点金属冶炼,而且可避免被冶炼物与器壁发生化学作用而被污染以及非均匀结构结晶的出现,除改善合金组织外,还使金属纯度大为提高。
在微重力条件下,内聚力和表面张力仍然存在,不产生地面上常见的自重变形,能制造出椭圆度极小的球体,且可控制产品形状,可以制造特别细的金属丝。因为没有浮力,液体内的气泡跑不出去,在各种粒度的液体中均可保持气泡。利用这一特性,可以在空间冶炼出泡沫金属材料,如同泡沫塑料的“泡沫钢”,这种钢的结构中均匀分布许多气泡,质量很轻,甚至能浮在水面,而坚硬度和普通钢相同。
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从某种意义上讲,浩翰的宇宙空间是人类进行材料加工的天然工厂,更是人们进行科学试验的理想之地。近年来,科学家们在美国和前苏联的空间站上进行了许多空间加工试验,取得了可喜的成绩和宝贵的经验,这也预示着在不久的将来,空间加工业将从实验室走出来,真正实现商业化的大批量生产,为更加舒适的人类生活提供一系列高精尖产品。
未来的发展中,以高科技为支柱的新经济将为航天技术提供一个极为广阔,大有作为的新天地。航天技术在丰富、推动新经济的同时,也为人类开辟着更为美好的全新的生存空间。
六、海洋技术:开拓经济新天地1.海洋矿产资源开发潜力大
仅把新经济与信息、网络等同起来,未免偏颇。新经济如初春的阳光,洒满人间,催生万物。作为新经济中前沿领域的海洋技术,便是大潮中的一支主流。
众所周知,矿产资源是现代工业的重要原料,也是所有经济形态运作的保证条件。自古以来,人们所需的矿产资源绝大多数是从陆地上采取的。但是随着工业突飞猛进的发展,人们对矿产资源的需求与日俱增,所需求的矿产资源的数量以及种类变得越来越多,与之相对应的是陆地的矿产资源日趋减少,不仅储量减少,而且矿藏品位降低,某些矿产(如钢)只能维持20多年。而占地球表面积71%的蓝色海洋却蕴藏着丰富的矿产资源。因此,人类为了自身的生存和发展,势必要把开采矿产资源的目光从陆地转向海洋。向海洋寻求新的矿产资源基地,已经是许多海洋国家将要面临的选择和机遇。
随着新经济的到来,现在海洋高科技的发展给人们展现了一个令人鼓舞的海洋矿产资源开发前景:至今已发现海底蕴藏的多金属结核矿、磷矿、资金属和稀有元素砂矿、硫化矿等矿产资源达6000亿吨。若把太平洋底蕴藏的160多亿吨多金属结核开采出来,其镍可供全世界使用2万年,钻使用34万年,锰使用18万年,铜使用1000年。海洋底的石油、天然气资源也极为丰富,全世界海洋石油蕴藏量为1450亿吨,占世界石油总储量3000亿吨的45%以上,海洋天然气储量为140亿立方米,1988年世界海上油气探明可采储量,分别已接近450亿吨和300000亿立方米。现已发现在水深1000一3000米的大陆波麓,蕴藏着与大陆架海底同样多的海底石油,这将是21世纪潜在的巨大石油资源。2.
海洋化学资源开发方兴未艾