钢铁在高温下软化或为9·11世贸双塔倒塌最终的原因
时间: 2024-04-26 09:46:48 | 作者: 行业新闻
北京时间9月11日消息，据国外新闻媒体报道，2001年9月11日，“基地”劫持客机撞向美国世贸大楼，导致纽约标志性建筑世贸双塔轰然倒塌。英国科学家日前表示，世贸双塔之所以倒塌，还在于建塔的钢铁在高温燃烧下磁性发生了变化，进而软化发生倒塌。
英国原子能管理局首席科学家谢尔盖杜达列夫博士近日透露，科学家们目前正在努力寻找某种更能耐高温的改良型钢材。这种改良型钢材将来的主要应用之一就是制造聚变反应堆的炉壁。911当时，纽约世贸中心双子塔大火的温度就已接近聚变反应堆中的温度。要提升和改良钢的耐高温等性能，关键是首先要了解钢的内部结构。在高温下，钢结构内某一微小的不规则运动就可能会破坏其内部磁场，因此导致这种坚硬的金属逐渐软化。杜达列夫解释，“正常的情况下，钢的熔化温度大约为1150摄氏度。实际上，在被加热到1150摄氏度熔化之前的更低温度时，它虽然没有熔化但已经失去了韧力。”
在室温下，铁原子之间的磁场仍就保持相对的稳定。但是，随着温度的升高，这些磁场不断发生不规则改变，原子之间的运动和碰撞加速。这种变化导致了钢的性能变化。杜达列夫介绍，“钢开始变得很柔软。虽然没有熔化，但实际效果与熔化是一样的。”千百年来铁匠一直在利用钢铁的这种性能来谋生。在比熔点低得多的温度下，钢铁开始变得柔软易折，铁匠可以将其打造成任何形状。保持这种柔韧性的最高温度是911.5摄氏度，但其实从大约500摄氏度时钢铁就慢慢的开始变软。而一般的建筑物大火则经常能够达到这种温度。在911事件中，纽约世贸中心双子塔被劫持的飞机撞击后，其钢架构表面的保护层绝缘面板随之脱落。双塔的钢架构因此完全暴露于大火之中，当时大火的温度已接近500摄氏度的钢软化点。
熊熊燃烧的大火从半空中烘烤着双塔的钢架构。一旦大火温度超过500摄氏度，则整个结构变得脆弱不堪，根本顶不住来自上层建筑物的压力。双塔的倒塌已完全不可避免。英国原子能管理局和杜达列夫的兴趣点在于找到某种能经受住聚变反应堆内高温的钢材。英国原子能管理局一直在支持欧洲联合环JET实验室的核聚变实验，现在又在支持国际热核试验反应堆。在这些核聚变实验中，聚变反应堆的的炉壁需要一种特别的材料来建造。杜达列夫认为，可以向钢材中加入一些其他元素，以改变它们的性能。
911发生后，美国联邦紧急事务管理局和美国民用工程师协会曾联合发表了一份调查报告。报告认为，由于设计和建筑特征上的独到之处，这两栋大楼在遭到客机的撞击后并未立即倒塌；大楼的最终倒塌是飞机冲撞和随后引发的大火共同作用的后果。但一些研究人员对大火本身是否足以摧毁两栋大楼依然存在争议。报告说明，两座大楼在飞机冲撞后的一段时间内曾顶住了冲击力的影响。世贸中心北楼遭袭后支撑了122分钟才倒塌，南楼则支撑了57分钟。在这段时间里，尽管大楼外部的支撑部件遭到破坏，但是整体的结构成功地将力量分散到其它支撑点上。飞机撞上大楼后，巨大火球立即消耗了每架飞机10000加仑燃料的1/3，但这对建筑物本身并没有造成太大损害。不过剩下的燃料继续燃烧，并在数分钟内点燃了大楼内部的家具、电器、纸张及飞机上的货物，最后导致了双塔整体倒塌这一灾难性的后果。
纽约世界贸易中心大楼位于曼哈顿闹市区南端，雄踞纽约海港旁，是美国纽约市最高、楼层最多的摩天大楼。它由纽约和新泽西州港务局集资兴建、原籍日本的总建筑师山崎实负责设计。大楼于1966年开工，历时7年，1973年竣工以后，以411米的高度作为110层的摩天巨人而载入史册。它是由5幢建筑物组成的综合体。其主楼呈双塔形，塔柱边宽63.5米。大楼采用钢结构，用钢7万8千吨，楼的外围有密置的钢柱，墙面由铝板和玻璃窗组成，素有“世界之窗”之称。纽约世贸遗址纪念馆设计早已宣布动工，但设计图纸却一改再改。最新设计的具体方案显示，在纪念馆入口处，将以钢材建造类似世贸双塔的造型，并有望于2011年911袭击10周年纪念日当天开幕。
