冷沸材料

在科幻小說《藍星科技暢想》中，冷沸材料是在宇宙中存在著一種性質與熱沸材料截然相反的物質，即隨著溫度的下降而依次呈現固態、液態和氣態的物質。聚集態的冷沸材料在常溫及高溫為固態，在零下121攝氏度後變為液態，在絕對溫度3K（約零下270攝氏度）變為氣態（也稱游離態）。在月球的骨架材料中，就大量存在著這種由四極夸克構成的冷沸材料。

基本介紹

• 中文名：冷沸材料
• 特性：冷沸性
• 出處：藍星科技暢想

冷沸材料概述

根據《藍星科技暢想》，冷沸材料的特殊性能在月球的特殊構造的形成過程中發揮了關鍵作用。月球的構成極不均勻，一側是比重為3.2～3.4克/立方厘米的月岩，另一側4～6千米深的月球內部則含有大量由四極夸克構成的天然冷沸材料，比重約為0.05克/立方厘米；在月球表面40～60千米以下的月核部分所含的冷沸材料的純度更高。

聚集態的冷沸材料在常溫和高溫時則熱而彌堅，愈熱強度愈高，冷沸金屬材料最高耐受溫度可達10200攝氏度，在常溫及高溫時均可保持電超導和磁超導特性；冷沸非金屬材料可耐7400攝氏度的高溫，是優秀的耐磨和阻磁材料。2006年初英國劍橋大學的學者在對太陽周圍的暗物質暈進行觀察時發現，暗暈的溫度可以高達一萬多攝氏度，但更高的溫度區域就不再存在暗物質暈了，該項觀察結果印證了冷沸金屬材料的高溫極限。自然界中極少存在凝聚態的天然冷沸材料，只有像月球這樣的冷星球骨架材料中存在著四極凝聚態夸克（通常質子中的夸克都是三極的）可供採掘。

冷沸材料特性

根據《藍星科技暢想》，我們之所以把冷沸材料稱為超級材料，是因為它具有一系列人類目前使用的熱沸材料所未有的性能：

1.金屬冷沸材料的最高耐溫溫度是10200攝氏度；非金屬冷沸材料的最高耐溫溫度是7400攝氏度。相比之下，熱沸材料中最耐溫的金屬材料鎢的熔點是3380度，非金屬材料中金剛石的熔點約4000攝氏度。

2.冷沸材料是超輕材料，它的比重為0.05克/立方厘米。相比之下，鐵的比重為7.81克/立方厘米，而鎢則高達19.3克/立方厘米。

3.金屬冷沸材料是名副其實的高溫電超導和磁超導材料，在數千度高溫下仍保有超導性能，而現在所謂的高溫超導材料只在零下70攝氏度以下具有超導性能。

4.非金屬冷沸材料是優秀的耐磨材料和阻磁材料。

5.同一種成分的冷沸材料可以隨冷處理時效工藝的不同，在金屬與非金屬之間轉換。

6.冷沸材料在常溫及高溫下均具有超強結構強度，既柔韌又堅硬，對其進行加工必須在低溫下進行。在與適度比例的惰性熱沸物質摻和後，合成材料也將獲得優異低溫性能。

從以上論述不難看出，冷沸材料的優異性能可以用於研製一系列前未有的航空航天發動機和飛行器、超級機械和電子設備，引發新一輪的工業科技革命。

冷沸材料生產及套用

根據《藍星科技暢想》，如能將質子的核心夸克和外圍的膠子分離，人工方法就可提取到夸克構成的冷沸材料，而利用介子射線器構成梯壓振動心聚真空射浮分離技術，即可大批量分解質子、實現工業化生產冷沸材料的目的。 質子流被介子射線衝擊轟炸而發生分解之後所產生的夸克-膠子電漿可在電磁離心機上加以分離。重質量的夸克從離心機上甩出後，保存在零下60攝氏度的環境中呈游離態。繼續降溫到零下121攝氏度並予以壓縮之後變為膠狀，可進行塑性加工；再降溫則呈現液態；當溫度低於絕對溫度3K之後，冷沸物質變成游離氣態，這也是“冷沸”一詞的由來。只要向冷沸物質中滲入一定量的惰性氣體，就可獲得在超低溫、低溫、常溫、高溫以及超高溫廣闊溫度範圍內都具有超級強度的固態材料。

惰性氣體屬於熱沸材料，與冷沸材料以適當比例摻和後，在零下121攝氏度到零下245攝氏度的範圍內可結晶析出並形成性能各異的多種固態材料。隨著惰性氣體摻入比例的變化以及結晶體析出溫度及時效冷處理時間的長短不同，會產生三角形、菱形、正方形、等六邊蜂巢形等形狀各異的微結晶體，從而使所得材料具備形形色色的性能以適應不同的需要。利用冷處理的時效作用，還可以改變已有材料的微結晶形狀和性能，在金屬與非金屬之間轉換，使冷沸材料具備金屬特性或非金屬特性。

使用介子發射器分解質子的過程中，除了能獲得寶貴的冷沸材料外，還能獲得一種比冷沸材料更彌足珍貴的強磁激發能材料，即在離心靜電分離機的中心電極上吸附著的灰白色粉末狀物質。強磁激發能材料的基本粒子稱為納子，是包圍在輕夸克外圍的晶基膜（殼）的構成粒子，夸克外圍的膠子時刻圍繞夸克（包括晶基膜）旋轉，在輕夸克和重夸克之間又時刻進行著能量交換：輕夸克吸收外界能量，並將能量輸送給重夸克；重夸克的能量飽和之後又向輕夸克輸送能量，最終自己變為輕夸克，此時的晶基膜粒子稱為納子。納子就是具有N極磁性的單磁子，也可稱為巨磁粒子。納子又是基礎核能粒子，核能量就是納子能量。強磁激發能材料有著眾多的奇異特性：

1.它是基礎核能材料，可以實現百分之百的質能轉換，達到李政道所說的“使物質的質量全部消失，完全轉化為能量”。

2.它是磁單極子，由它構成的磁性材料可以產生超強磁場。一段150毫米的強磁激發能材料所產生的磁場強度就可以和現在世界上最大的重達150噸的電磁鐵一爭高下；這段強磁激發能材料可把低速質子束迅速加速到3～8千米/秒的高速。

3.強磁激發能材料的出現，將使無堅不摧的光磁（死光）射線器、光磁射線控制的受控熱核反應、用於星系飛行的反物質光子發動機、反重力真空能發動機、無慣性力禁止艙、使飛碟在四維時空隱身消失進入更高維空間而實現蟲洞飛行的關鍵裝置——多維時空纏繞機等一系列新技術裝置成為現實。

冷沸材料後記說明

有了冷沸材料，21世紀的人類就擁有了開啟人類文明新紀元的決定性力量，人類將擁有探索和移民其他星系的能力。如果我們能當機立斷付諸行動，以人類2011年的技術水平為出發點，5～10年左右的時間就可以提取出這種超級材料，並進而引發世界範圍內廣泛領域的工業技術革命。提取和利用冷沸材料、強磁激發能材料的科學技術研究，是國力的競爭，更首先是各科技大國決策者智慧、膽識和魄力的競爭。只要我們能果斷決策，我國完全有能力立即著手進行研究製造這兩種超級材料，這也未來中華民族高立於世界科技之林的重要機會。