5777最佳寓意(5777)

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Taylor Swift's management group is trying to trademark the term Taylor-con.

Her team found an official application with the US Patent and Trademark Office this week.

If approved they'd be able to use Taylor-con to market hundreds of goods and services including music concerts and merch.

Taylor-con is also a seemingly unrelated upcoming sold out Swift fans convention in Dallas Texas.

关键词学习

Management group.

Try to do something.

Trademark.这个词一般做名词，但是在这里好像是做动词。

Found an official application.翻译是提交了正式申请，但found我不是蛮好理解。我在网上也查了资料，没有找到这方面的解释。

The US Patent and Trademark Office.美国专利商标局。

If approved.其实就是。 If the trademark is approved缩写。

Be able to do something.

Market hundreds of goods and services. Market作动词，就是推销的意思，相当于 promote.

Music concert.

merch.这个是merchandise的缩写。

Seemingly unrelated.

upcoming.

Sold out.

fans convention.粉丝大会

有能帮助理解的地方，请大家积极留言，谢谢。

让巨轮断裂、大桥损毁，宇宙第一元素竟这么邪门

特别声明：本文为新华网客户端新媒体平台“新华号”账号作者上传并发布，仅代表作者观点，不代表新华号的立场及观点。新华号仅提供信息发布平台。

咱们在中学时就知道，氢原子是元素周期表里最轻的元素，它也是宇宙中最早诞生、最多的元素，数量占比达到91.2%。

氢的性质活泼，燃烧后形成水，因此氢能源也是备受期待的清洁能源。

不过，氢并没有我们想象的那么“干净”，它曾经让美军造价为3600万美金油轮以一个月140艘的速度沉没，让加州海湾大桥差点报废，并且阻止氢能源汽车成为主流。

为了驯服这个顽皮的元素，甚至还出现了一个专门学科分支。

今天，我们就来了解一下这个奇异元素的你不知道的另一面。

仅存的四艘自由轮之一的 SS John W. Brown 号 图片来源：wikipedia

二战时，为了运输士兵和物资，美军建造了数千艘油轮——自由轮（Liberty Ships）。不过，自由轮很快成了灾难片现场。

在2710艘自由轮中，近1500艘出现了严重的裂缝。在严寒而又波涛汹涌的海面上，一些自由轮甚至断成了两节。其中最出名的就是就是 S.S. Schenectady 号油轮。

裂成两半的自由轮 S.S. Schenectady 号 图片来源：wikipedia

1943年1月16日的晚上，俄勒冈州Swan Island造船厂发出巨响，尚未交付的 S.S. Schenectady 裂成了两半。

因为这是该造船厂造的第一艘船，所以引起了恐慌。实际上在那年3月，另一艘自由轮 the Esso Manhattan 号在进入纽约湾的时候也裂开了。

自由轮以一个月140艘的速度沉没。自由轮在当时的造价是每艘约200万美金，相当于现在的3600万美金。这种沉船速度里为美军带来了巨大的损失。问题究竟出在哪儿了呢？

裂开的自由轮 图片来源：tf.uni-kiel.de

战争时期没有人知道答案，不过大家还是找到了解决方法，那就是打补丁。美国造船厂在裂缝处用钢板打补丁，防止轮船进一步开裂。这个方法还挺有效，因此后来这些防开裂钢板就叫做止裂铆缝（crack arrestor）。

在这个措施全面实施后，一个月里就只有20艘自由轮沉没，数量速降到了之前的七分之一。

二战后，美国海军研究实验室的物理学家乔治·兰金·欧文（George Irwin）利用自由轮的数据进行了研究，终于找到了让轮船开裂沉没的凶手——氢。

原来在20世纪初，一些新的焊接技术被发明了出来，比如手工电弧焊（AW）和焊条焊接。电焊时，电弧或乙炔燃烧的热量会熔化金属，让两块金属焊接在一起。

在电焊技术出现前，拼接轮船的金属板用的是铆接技术。铆接技术有不少缺点，比如需要受过专门训练的技工，这让铆接工的成本占到轮船组装人力成本的三分之一之巨。此外，铆接时需要把几块金属板交叠，这不但会增加船体的重量，还会增加成本。

船体铆接 图片来源：boat-building

由于缺乏熟练的铆接工，美国联邦海事委员要求美国的造船厂用焊接替代铆接。这样一来，轮船的交货速度迅速提高了。在1930-1937年间，美国的造船厂才制造了71艘船。但是用上电焊技术后，在1939-1945年间美国造船厂造了5777艘船。

制造一艘自由轮只需要5天。在1941-1945年间，美国的18个造船厂就用焊接技术为美军制造了2710艘自由轮。

但是，当时的人们不知道的是，焊接时会产生单原子氢（H），而单原子氢会钻入金属中形成氢气（H2）。

氢气在金属晶粒附近聚集起来，破坏金属的结构，让金属胀气变脆。有时氢气在金属内能累积成18.7兆帕，也就是地表气压187倍的高压。这个现象被命名为氢脆（hydrogen embrittlement）。

此外在高温下，被钢铁吸收的氢原子还可能和钢材中的碳原子形成甲烷气体（CH4），使钢材脱碳变脆，这被称为氢腐蚀（hydrogen attack）。

在使用的过程中，发生氢脆和氢腐蚀的焊接部位很容易开裂。油轮运输的重物和海浪的拍打会加速裂痕的扩张。更可怕的是，已经发生氢脆的金属表面看起来和普通金属没有什么不同，不会引起制造和使用者的警觉，这就增加了氢脆的危险性。

氢脆的金属（左）和普通金属（右）的对比，从外观看不出有什么差异。

氢脆的现象最早是在1875年由 W. H. Johnson 发现的。不过，在自由量出事前，大家还不知道氢有这么强的破坏力。在把裂开的自由轮归因于氢脆后，欧文开创了断裂力学和材料强度的学科分支，建筑业和制造业也终于开始重视这种邪门的元素了。

需要指出的是，直到现在，研究者还没有完全搞清楚氢脆的原理，也无法预测材料在何时何处会出现氢脆，因此最好的方法还是预防。

刚才说到，电焊尤其容易释放氢原子，这是因为电弧和焊条表面的纤维素涂层或空气中的水蒸汽接触，会产生单原子氢。现在出现了一种叫做低氢焊条的材料，它可以减少单氢原子的产生，适用于焊接高强度的钢材。

当然，有时氢是在制造过程中扩散到金属里的。电镀和清洗的过程也可能会产生单原子氢，这些单原子氢就有可能污染金属。

比如，为了防腐蚀，一些螺栓常会做一层镀镉。在镀镉的时候就有可能产生单原子氢。因为镀镉的问题，美国空军设立了低氢脆性镀镉的标准，要求承包商遵照执行。为了去除氢，螺栓的供应商通常在镀镉后对螺栓进行烘焙（如在24摄氏度的环境中烤数小时），让氢气从螺栓中逸出。

镀镉可以防腐蚀 图片来源：milinc

在氢的真面目被揭发后，现在氢脆引发的大灾难比较少见，但也并未彻底消失。

2014-2015年间，伦敦金融区的利德贺大楼的好几个螺栓因为氢脆坏掉了。

旧金山-奥克兰海湾大桥 图片来源：wikipedia

2013年，美国的旧金山-奥克兰海湾大桥为即将到来的通车进行测试。这座大桥是加州历史上最昂贵的公共建筑，也是被吉尼斯世界纪录收录的最宽的桥。

不过，在通车前的测试中工程师发现了问题：负责把桥面架设在水泥柱上的保险螺栓在测试运行2周后就出现了裂痕，让旧金山-奥克兰海湾大桥险些变成美式断桥。

在测试中，96个保险螺栓里30个坏掉了。后来发现，这就是氢脆引起的。更换螺栓花费了加利福尼亚州运输部2500万美金，是预估的5倍，引发舆论哗然。

发生氢脆的保险螺栓横断面

氢的讨厌性质也成了氢能源广泛使用的最大阻碍之一。

氢气（H2）虽然不能被金属直接吸收，但在某些条件下（如高压），金属表面的氢气分子会拆解成两个单原子氢，然后被金属吸收，引发氢脆。换言之，用金属材料长期储存高压氢气就相当于养了个不定时炸弹。

1988年，法国里昂附近圣丰 (Saint-Fons)的一个3千升的金属氢气罐发生爆炸，方圆500米内的财物都受到波及。这个氢气罐最早在1939年投入使用，后来的检测表明爆炸就是氢脆引起的。

氢能源汽车丰田Mirai的氢罐 图片来源：wikipedia

虽然氢气的燃烧产物只有水，但氢带来的这些麻烦使能够安全压缩氢气燃料的商业技术难产，这就导致氢气运输管网成本居高不下，氢能源汽车也没有成为主流。

真没想到你是这样的氢啊。

来氢一个么么哒，然后钢裂了。

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撰文 | 七君

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来源：新华号 万物杂志

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