[科普中國]-派克瑞特

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）的冰做成的復合材料。

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）的冰做成的復合材料。二戰(zhàn)期間杰弗里·派克建議使用這種材料為英國皇家海軍制造一所巨大的、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。1

屬性pykrete的耐久性仍有爭議。 據(jù)估計，Perutz的抗壓強度值約為1,100 psi（7.6 MPa）。1943年9月提出的制造小型pykrete船的建議包括下列特征表：

|| || 材料性質的比較性質

歷史哈巴谷工程:（英語：Project Habakkuk），是二戰(zhàn)中英國計劃用派克瑞特（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劃，用來對付大西洋中的德國潛艇。 在加拿大建造試驗艦時發(fā)現(xiàn)復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,建造計劃于1943年中止, 棄置的未完成艦體三年后才完全融化。

“二戰(zhàn)”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(jīng)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。這種冰板是英國人杰弗遜·派克發(fā)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只的情況下，盟軍想造一種炮彈、炸彈和水雷都炸不毀的船只，“派克瑞特”成了造船的理想材料。后來，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(shù)日沒有融化。實驗成功了。后因“二戰(zhàn)”結束，“派克瑞特”船未被繼續(xù)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(zhàn)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(zhàn)”期間，德軍包圍了列寧格勒，切斷了蘇聯(lián)人通向列寧格勒的所有公路、鐵路運輸線。由于列寧格勒四面環(huán)水，不久環(huán)水封凍，蘇聯(lián)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(zhàn)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，結果是無濟于事。有的冰牢固得可做建造材料。

哈巴谷工程是二戰(zhàn)中英國計劃用派克瑞特（Pykrete，14%的木屑和86%的水混合后冷凍得到的高強度固體）建造廉價大型航空母艦的計劃，用來對付大西洋中的德國潛艇。在加拿大建造試驗艦時發(fā)現(xiàn)復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，建造計劃于1943年中止，棄置的未完成艦體三年后才完全融化。

流言終結者美國科普欄目《流言終結者》曾針對此報道進行驗證。

派克瑞特（木屑加冰的混合）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(jié)目MythBusters第115集測試了pykrete的屬性及其背后的神話。首先，該節(jié)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(jié)目特別創(chuàng)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(shù)百磅的重量。超級pykrete比原始版本強大得多。

然后MythBusters從超級pykrete建造了一艘全尺寸的船，命名為Yesterday's News，并將其置于現(xiàn)實世界的條件下。 MythBusters船不包含制冷裝置，以保持pykrete凍結原始計劃要求，并且船的結構比第二次世界大戰(zhàn)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）的速度漂浮并保持完好，但隨著船慢慢融化，它迅速開始泄漏。 20分鐘后船變質，實驗結束。這艘船持續(xù)了10分鐘，然后被駕駛回岸。雖然這艘船有效，但有人指出，對于最初的提案來說，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(shù)萬噸不會保持涼爽的材料建造船只。

2010年，BBC計劃Bang Goes the Theory第26集測試了一艘20英尺（6.1米），5噸重的pykrete船，用大麻而不是木漿制成。所有四位主持人，杰姆斯坦斯菲爾德，達拉斯坎貝爾，利茲波寧和嚴黃，都必須在船通過發(fā)動機支架上水后從樸茨茅斯港獲救。它在融化后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用于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后的破壞中幸存下來。

99%Invisible的第3卷小型故事播客包括一篇關于Project Habbakuk的文章，以及二戰(zhàn)期間pykrete作為一種有用的建筑材料的創(chuàng)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，用于在要開采的小行星上建造圓頂棲息地。

復合材料復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(jīng)過復合工藝而制備的多相材料，各種材料在性能上互相取長補短，產(chǎn)生協(xié)同效應，使復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。 復合材料由連續(xù)相的基體和被基體包容的相增強體組成。復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、碳化硅纖維、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，先后研制和生產(chǎn)了以高性能纖維（如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等）為增強材料的復合材料，其比強度大于4×106cm，比模量大于4×108cm。為了與第一代玻璃纖維增強樹脂復合材料相區(qū)別，這種復合材料被稱為先進復合材料（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(yī)學、機械、建筑等行業(yè)。

本詞條內容貢獻者為:

曹慧慧 - 副教授 - 中國礦業(yè)大學