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危險!因氣球材質輕薄熔點低,只需針刺火燒立刻爆裂
2022/09/09 11:16
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隨處可以買到的氣球,因為材料的關係,遇到高熱或是針刺,很容易破裂。如果把熱水裝進氣球裡,甚至可以抵擋火焰的熱力,而不會立刻破掉。

先拿個氣球,來測試它的耐熱程度。

來賓柳岩不鏽鋼閥:「它幾秒會脫蠟鑄造爆啊。」

主持人撒貝寧:「我不管觀眾朋友,請戴上護目鏡,好。」

來賓柳岩:「啊。」

主持人撒貝寧:「哈哈哈金屬加工。」

來賓柳岩:「它不到半秒就爆了。」

實驗解說員鄧楚涵:「其實這個原因很簡單,就是因為熱量傳遞到了氣球上邊,氣球它的熔點很低,他是被燒壞的。」

看似一次惡作劇,實際上是藉此引導來賓認識這次實驗內容。

主持人撒貝寧:「請看道具。」

旁白:「現場的實驗,將在四米的高台上進行,三個大氣球中,分別裝了熱水冰塊和碳酸飲料,兩隊選擇了哪個答案,就將有一位隊員登上高台,站在相對應的氣球下來進行驗證。」

究竟是哪一種材料,可以讓氣球抵擋火焰燃燒而不會立刻爆裂,這個選擇題讓來賓左右為難哪!

主持人撒貝寧:「氣球裝上冰塊是否會在火焰下,產生爆炸的效果,請實驗員點火,請柳岩做好準備,驗證開始。」

第一個上場的柳岩沒有選到正確答案,直接掉落到下方的海綿箱裡頭,好緊張啊,這到底是科學實驗,還是膽量訓練啊!另外兩位來賓,乾脆一起上場,省的費事。

陶瓷型的精密鑄造是用陶瓷漿料製成鑄型生產鑄件的精密鑄造方模具鑄造法。陶瓷漿料由矽酸乙酯水解液和質地較純、熱穩定性較高的細耐火砂如電熔石英、鋯英石、剛玉等混合而成。為使陶瓷漿料在短時間內結膠,常加入氫氧化鈣或氧化鎂作為催化劑。由於使用的耐火材料成分及其外觀都與陶瓷相似,故稱為陶瓷型。陶瓷型鑄造是在普通砂型鑄造基礎上發展起來的一種新工藝。陶瓷型有兩種類型:1.陶瓷型全由陶瓷漿料澆灌而成。其製作過程是先將模樣固定於型板上,外套砂箱,再將調好的陶瓷漿料倒入砂箱,待結膠硬化後起模,經高溫焙燒即成為鑄型。2.採用襯套,在襯套和模樣之間的空隙澆灌陶瓷漿料製造鑄型。襯套可用砂型,也可用金屬型。用襯套澆灌陶瓷殼層可以節省大量陶瓷漿料,在生產中應用較多。陶瓷型鑄件表面粗糙度可達Ra10~1.25微米,尺寸精度高達3~5級,能達到少無切削加工的目的。陶瓷型鑄造生產週期短,金屬利用率高。最大鑄件可達十幾噸,主要用於鑄造大型厚壁精密鑄件和鑄造單件小批量的沖模、鍛模、塑膠模、金屬模、壓鑄模、玻璃模等各種模具。陶瓷型鑄造模具的使用壽命可與用機械加工方法製成的模具相媲美,而製造成本則比用機械加工方法製成的模具低。

主持人撒貝寧:「迎接你們自己的選擇和命運吧,實驗員點火。」

來賓柳岩:「哎呀。」

主持人撒貝寧:「你把拳頭放下來一點這樣更安全。」

來賓柳岩:「完了!燒了!燒了!燒了!」

主持人撒貝寧:「驗證開始。」

來賓柳岩:「哇你看那個變大了,不要。」

主持人撒貝寧:「哇!哇!哇!哇!哇!哇!」

來賓柳岩:「噢。」

主持人撒貝寧:「答案C碳酸飲料,已經發生了洩漏,但是熱水仍然完好無損。」

主持人撒貝寧:「究竟這道題背後的科學原理是什麼,楚涵。」

實驗解說員鄧楚涵:「當我們用火去燒氣球的時候,如果裡面什麼都沒有,它肯定會破掉,但如果裡面有熱水,情況就不一樣了,火傳遞到氣球表面的熱量,會被裡面的熱水給導(引)走,所以汽球是安全的,那麼為什麼冰塊不行呢,是因為冰塊和冰塊之間有縫隙,它是塊狀的所以這一部分沒有冰塊,接觸到的氣體,它的熱量就沒辦法導(引)走。」

也就是說,冰塊不能均勻的接觸氣球內部的表面,導致氣球爆裂;至於碳酸飲料形成多孔洞的花灑狀,在於碳酸飲料的氣泡附著在氣球底部,導熱性也不好,才會有這種特殊的情況出現。

化學硬化砂型金屬鑄造工藝的特點是:
1.化學硬化砂型的強度比粘土砂型高得多,而且製成砂型後在硬化到具有相當高的強度後脫膜,不需要修型。因而,鑄型能較準確地反映模樣的尺寸和輪廓形狀,在以後的工藝過程中也不易變形。制得的鑄件尺寸精度較高。
2.由於所用粘結劑和硬化劑的粘度都不高,很易與砂粒混勻,混砂設備結構輕巧、功率小而生產率高,砂處理工作部分可簡化。
3.混好的型砂在硬化之前有很好的流動性,造型時型砂很易舂實,因而不需要龐大而複雜的造型機。
4.用化學硬化砂造型時,可根據生產要求選用模樣材料,如木、塑膠和金屬。
5.化學硬化砂中粘結劑的含量比粘土砂低得多,其中又不存在粉末狀輔料,如採用細微性相同的原砂,砂粒之間的間隙要比粘土砂大得多。為避免鑄造時金屬滲入砂粒之間,砂型或型芯表面應塗以品質優良的塗料。
6.用水玻璃作粘結劑的化學硬化砂成本低、使用中工作環境無氣味。但這種鑄型澆注金屬以後型砂不易潰散;用過的舊砂不能直接回收使用,須經再生處理,而水玻璃砂的再生又比較困難。
7.用樹脂作粘結劑的化學硬化砂成本較高,但澆注以後鑄件易於和型砂分離,鑄件清理的工作量減少,而且用過的大部分砂子可再生回收使用。


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