宙飞船和航天飞机等运载火箭中。液氢还能与液氟组成高能推进剂。另外,液氢还可用作新能源汽车的燃料,如宝马hydrogen7氢动力汽车,除配有一个容量为74升的普通油箱外,还配有一个额外的燃料罐,可容纳约8千克的液态氢。双模驱动为bmw氢能7系汽车提供了超过700公里的总行驶里程:氢驱动,200公里以上;汽油驱动,500公里。
金属氢是液态或固态氢在上百万大气压的高压下变成的导电体。导电性类似于金属,故称金属氢。金属氢是一种高密度、高储能材料,之前的预测中表明,金属氢是一种室温超导体。
金属氢内储藏着巨大的能量,比普通tnt炸药大30─40倍。2017年1月26日,《科学》杂志报道哈佛大学实验室成功制造出金属氢。2017年2月22日,由于操作失误,这块地球上唯一的金属氢样本消失了。
氢是人们最熟悉的化学元素。它在常温下是一种气体,在低温下可以成为液体,在温度降到零下259c时即为固体。如果对固态氢施加几百万个大气压的高压,就可能成为金属氢。金属氢的出现是当代超高压技术创造的一项奇迹,它是高压物理研究领域中一项十分活跃的课题。
氢在金属状态下,氢分子将分裂成单个氢原子,并使电子能够自由运动。在金属氢中,氢分子键断裂,分子内受束缚的电子被挤压成公有电子,这种电子的自由运动,使金属氢具有了导电的特性。因此,把氢制成金属,关键就是把电子从原子的束缚下解放出来,把共价键转变为金属键。
在1935年,英国物理学家贝纳尔就预言,在一定的高压下,任何绝缘体都能变成导电的金属,只是,不同的材料转变成导电金属所需的压力不同而已,有的材料,如磷,已能获得导电体,但稳定的金属氢样品始终没有得到。在苏联、日本、美国的几个实验室中,只在上百万大气压的超高压下得到了金属氢,不过,一旦恢复常压,氢又回复到初始状态。判断得到了金属氢,依据是当处于高压下时,它的电阻从10^8欧姆变为10^2欧姆(苏联人的数据),或从(1.26x10^12)欧姆降到10^2欧姆(日本人的数据)。
从20世纪40年代开始,美、英等国就投入了大量的人力、物力研制金属氢。世界上的高压实验室已达100多个。我国已研制成功了能产生100万大气压的压力机。我国研制成功了“分离球体式多级多活塞组合装置”能产生200万个大气压。中国等几个国家宣布已在实验室内研制成功了金属氢,这是人类向金属氢迈出了可喜的一步。而要使金属氢大规模投入工业生产,还有相当大的困难。但它已有力地推动和促进了超高压技术、超低温技术、超导技术、空间技术、激光、原子能等20多门科学技术向着新的深度发展。可以预言,大规模制造金属氢的时代已为期不远了。
第1279章 又换方法了(1/2),点击下一页继续阅读