碳纤维是一种含碳量通常在 90%以上的特种纤维,可广泛应用于航空航天、汽车工业、运动器材等方面。我国各行业近年来碳纤维需求逐年增加,2021 年数据如图 1。
碳纤维具有密度小、抗拉强度高、抗摩擦、导热、导电及耐腐蚀等特性,外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物,常与树脂、陶瓷等形成复合材料。在不同外界因素下,其抗拉强度有着很大变化,实验测试了某种碳纤维在不同温度下的抗拉强度,其结果如图 2。
工业中可用粘胶纤维(C6H10O5)n生产碳纤维,其主要制作流程为:将经过稳定化处理的粘胶纤维在氮气的保护下通过碳化炉,升高温度至 1200-1400℃,得到含碳量 90%以上的粗纤维,再经过石墨化、编制、树脂混合等操作便得到了碳纤维材料。
目前,碳纤维制造成本还很高,期待着今后能研究出更低成本的制造方法,使得其能够在我们生活中有着更多应用。
依据文章内容回答下列问题。
①是否接触空气对不同温度下碳纤维的抗拉强度没有影响。
②目前碳纤维在生活中没有大规模使用,其主要原因是价格昂贵。
探究Ⅰ、蜡烛在密闭容器中熄灭的原因。
【进行实验】利用传感器测量密闭容器中点燃蜡烛至熄灭时,O2、CO2含量(体积分数)的变化。
O2含量 | CO2含量 | |
蜡烛点燃前 | 20.7% | 0.058% |
蜡烛熄灭后 | 15.9% | 3.6% |
探究Ⅱ、影响蜡烛燃烧速率的因素。
取起始烛芯高度相同,蜡烛直径、烛芯棉线股数不同的蜡烛在空气中点燃,测定每小时蜡烛燃烧减少的质量。实验记录如下:
实验序号 | 蜡烛直径/cm | 烛芯棉线股数/股 | 每小时蜡烛燃烧减少质量/g |
① | 2 | 32 | 11.5 |
② | 4 | 32 | 4.97 |
③ | 6 | 18 | 3.04 |
④ | 6 | 25 | 3.29 |
⑤ | 6 | 32 | 3.77 |
⑥ | 6 | 42 | 5.10 |
蜡烛在密闭容器中燃烧后 CO2含量增大,由此可推测蜡烛中一定含有的元素是。
依据上述实验,除了烛芯棉线股数和蜡烛直径,影响蜡烛燃烧速率的因素还可能是(写出一条即可)。