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哈佛专家制取金属氢:爆炸能量密度是TNT炸药5

致研科技2017-02-04文章动态

日前,哈佛大学科学家艾萨克·席尔维拉和朗加?迪亚斯在《科学》杂志上发布了获取金属氢的相关报告,宣布成功制取金属氢。此次试验,哈佛科学家利用金刚石对顶砧容器技术(DAC)在495GPa下获得了金属氢。而具体成果还需要接受同行的检验。
 

 
作为预言中的物质,氢原子在高压状态下呈现金属电性结合的金属氢物质作为高能含能物,无论在高能炸药,火箭燃料,高温超导体领域都有广阔的应用前景。
 
金属氢作为超高含能物质的能量密度高达218kJ/g,是TNT炸药(4.65kJ/g)的约50倍,是综合性能最好的奥托金HMX炸药(5.53kJ/g)的约40倍。


 
作为负氧系数100%的材料,金属氢在爆炸中需要完全的外部氧化剂供应,其爆炸条件过于苛刻,在具体的爆炸物实际应用上难度很高。也就是说哪怕真正成功量产金属氢,也很难成为“无污染核弹”。


 
金属氢的高能密度对航天工业意义重大,理论上以金属氢作为燃料的火箭发动机比冲可以高达1700秒——远超目前的先进水平450秒。


 
超导材料方面,理论上金属氢可能在开氏温度160K(-113.15℃)甚至290k(16.85℃)的高温下出现超导现象,非常有可能成为实用化的常温无电阻导线材料,引发电力传输上的革命性变化。
 
金属氢制取的高压要求一直制约其出现。此次试验也是真正能在实验室条件下制取金属氢,离真正工业化还有相当长距离。不过万里长征第一步。新年伊始,与南京理工大学胡炳成教授团队首次成功合成全氮阴离子盐同期,中美科学家都在高能材料上同时取得了历史性的突破。堪称是科学界最好的“新年礼物”。


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