基本介紹
- 中文名：派克瑞特
- 外文名：Pykrete
- 性質：複合材料
- 特點：融化的速度極慢
簡介,屬性,歷史,流言終結者,在媒體上,複合材料,
簡介
派克瑞特（英語：Pykrete）是一種使用大約14%（重量比）的鋸末或其他紙漿（比如紙）同86%（重量比）的冰做成的複合材料。二戰期間傑弗里·派克建議使用這種材料為英國皇家海軍製造一所巨大的、無法擊沉的航空母艦——也就是哈巴谷工程。它有很多有趣的特性，比如說它融化的速度極慢（因為導熱率極低），同冰相比，有極高的強度，甚至會接近混凝土的強度。
屬性
pykrete的耐久性仍有爭議。 據估計，Perutz的抗壓強度值約為1,100 psi（7.6 MPa）。1943年9月提出的製造小型pykrete船的建議包括下列特徵表：
歷史
哈巴谷工程:（英語：Project Habakkuk），是二戰中英國計畫用派克瑞特（Pykrete），即14%的木屑加86%的冰所混和而成的高強度神奇材料，以此建造航空母艦的計畫，用來對付大西洋中的德國潛艇。 在加拿大建造試驗艦時發現複合冰材料在大型艦體上無法支持自身重量，加之動力部分設計存在分歧,建造計畫於1943年中止, 棄置的未完成艦體三年後才完全融化。
“二戰”期間，盟軍把木質纖維同水混合在一起，使之凍結。木質纖維形成一個木質層，使冰不易融化。這種經過加因的冰，堅如鋼鐵。一英寸厚的冰板能支撐6個人的重量；4英寸厚的冰板，能擋住槍彈。這種冰板是英國人傑弗遜·派克發明的，所以盟軍把這種冰合物命名為“派克瑞特”。在德軍不斷擊沉運輸船隻的情況下，盟軍想造一種炮彈、炸彈和水雷都炸不毀的船隻，“派克瑞特”成了造船的理想材料。後來，盟軍用“派克瑞特”做材料，果真造出了一艘60英尺長、30英尺寬的小型運輸船，在水溫華氏60度的水面上航行數日沒有融化。實驗成功了。後因“二戰”結束，“派克瑞特”船未被繼續建造。冰，還可以做防坦克障礙物，這在上世紀40年代出版的蘇軍教科書里是屢見不鮮的。冰是水結成的固體物。薄冰如玻璃一樣一碰就碎，這是人們都知道的。然而冰如鋼鐵一樣堅硬，如混凝土一樣牢固，卻是許多人所不知道的。有的冰堅固得連炮彈都打不透。早年芬蘭人曾在對俄戰爭中，多次用冰塊代替沙袋和鋼板，保護自己的槍手、炮手，免受敵人火力殺傷。“二戰”期間，德軍包圍了列寧格勒，切斷了蘇聯人通向列寧格勒的所有公路、鐵路運輸線。由於列寧格勒四面環水，不久環水封凍，蘇聯人利用冰凍，在水面上開通了運輸線，為堅守列寧格勒的作戰部隊運送了足夠的食物和彈藥。德軍對這條運輸線，使用了大量飛機、大炮轟炸，結果是無濟於事。有的冰牢固得可做建造材料。
流言終結者
美國科普欄目《流言終結者》曾針對此報導進行驗證。
派克瑞特（木屑加凍的混合）能夠防彈（流言證實）
派克瑞特能夠造船（有此可能，但是荒謬）
在媒體上
2009年，探索頻道節目MythBusters第115集測試了pykrete的屬性及其背後的神話。首先，該節目的主持人Adam Savage和Jamie Hyneman比較了普通冰，pykrete的機械特性，以及為節目特別創作的新材料，稱為“超級pykrete”，使用報紙而不是木漿。事實證明，兩種版本的pykrete都比冰塊強得多，可承受數百磅的重量。超級pykrete比原始版本強大得多。
然後MythBusters從超級pykrete建造了一艘全尺寸的船，命名為Yesterday's News，並將其置於現實世界的條件下。 MythBusters船不包含製冷裝置，以保持pykrete凍結原始計畫要求，並且船的結構比第二次世界大戰中提出的大型船更薄。雖然這艘船設法以每小時23英里（37公里/小時）的速度漂浮並保持完好，但隨著船慢慢融化，它迅速開始泄漏。 20分鐘後船變質，實驗結束。這艘船持續了10分鐘，然後被駕駛回岸。雖然這艘船有效，但有人指出，對於最初的提案來說，這是非常不切實際的，因為它提出整個航空母艦都可以用pykrete建造。[16]他們的結論是“似是而非，但可笑”，因為它涉及用數萬噸不會保持涼爽的材料建造船隻。
2010年，BBC計畫Bang Goes the Theory第26集測試了一艘20英尺（6.1米），5噸重的pykrete船，用大麻而不是木漿製成。所有四位主持人，傑姆斯坦斯菲爾德，達拉斯坎貝爾，利茲波寧和嚴黃，都必須在船通過發動機支架上水後從朴茨茅斯港獲救。它在融化後最終傾覆的速度遠遠超過預期的9月水溫比預期更快。
Neal Stephenson的小說Seveneves描述了pykrete用於構建低地球軌道棲息地和太空船體的虛構用途，以便人類在月球解體後的破壞中倖存下來。
99%Invisible的第3卷小型故事播客包括一篇關於Project Habbakuk的文章，以及二戰期間pykrete作為一種有用的建築材料的創作，提案和最終報廢。
科學與未來主義與Isaac Arthur Youtube一集殖民地Ceres描述了pykrete的虛構用途，用於在要開採的小行星上建造圓頂棲息地。
複合材料
複合材料是由金屬材料、陶瓷材料或高分子材料等兩種或兩種以上的材料經過複合工藝而製備的多相材料，各種材料在性能上互相取長補短，產生協同效應，使複合材料的綜合性能優於原組成材料而滿足各種不同的要求。 複合材料由連續相的基體和被基體包容的相增強體組成。複合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化矽纖維、石棉纖維、單晶晶須、金屬絲和硬質細粒等。同時60年代，為滿足航空航天等尖端技術所用材料的需要，先後研製和生產了以高性能纖維（如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化矽纖維等）為增強材料的複合材料，其比強度大於4×106cm，比模量大於4×108cm。為了與第一代玻璃纖維增強樹脂複合材料相區別，這種複合材料被稱為先進複合材料（新材料，Advanced Composites Material，簡稱ACM）。ACM具有質量輕，較高的比強度、比模量、較好的延展性、抗腐蝕、隔熱、隔音、減震、耐高（低）溫等特點，已被大量運用到航空航天、醫學、機械、建築等行業。
