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                      金屬之最

                      日期:2017年7月10日 18:17

                      摘要:

                           金屬之“最”一經為人們發現,很快就會在科學技術的太空中,爆開五彩繽紛的禮花!你看,當人們發現了最難熔的金屬鎢之后,1910年第一個鎢絲燈泡就問世了,成為人類征服黑暗的一個劃時代成就。1947年,比強度(強度和比重的比值)最高的金屬純鈦被較多地提煉出來后,天空很快出現了飛行速度超過音速2、3倍的飛機,接著又出現了探索宇宙奧秘的飛船。所以,探討一下金屬之“最”,它的超群特性是很有意思的。
                          
                           在自然界,最輕的金屬是鋰。
                           每立方厘米只有0.543克重,扔在水里會漂??;如果用鋰做一架飛機,兩個人就能抬著它走、鋰有漂亮的銀白色的外表,個性活潑,有很強的化學反應能力,在工業生產和日常生活中用途很廣。特別是不久之前,鋰又和原子能工業結了緣。大家都聽說過威力強大的氫彈。但是,氫彈里裝的氫,是比普通氫重1倍的重氫(氘)或重2倍的超重氫(氚)、用鋰能夠生產出超重氫--氚,還能制造出氫化鋰、氘化鋰、氚化鋰。1967年6月17日,我國成功爆炸的第一顆氫彈,“炸藥”就是氫化鋰和氘化鋰。據計算,1千克氘化鋰的爆炸力等于5萬噸烈性梯恩梯炸藥。因此,人們把鋰叫做“高能金屬”。
                          
                           自然界最重的金屬是鋨。
                           它存在于鋨銥礦中,是一種灰藍色金屬,硬而脆,每立方厘米重達22.48克,為同體積鋰的41.35倍重。鋨銥合金可做金筆的筆尖,也可做鐘表或貴重儀器的軸承,十分耐磨。
                          
                           鎢是熔點最高的金屬,曾被人們稱為“耐高溫冠軍”。
                           它的熔點高達攝氏3410度,每立方厘米重達19克多。鎢的硬度在金屬中也名列前茅。令人驚奇的是,這種熔點高、硬度大的金屬,卻有少見的可塑性,一根1千克重的鎢棒,可以拉成長達300多公里的細絲。這種細絲在攝氏3000度的高溫環境中,仍具有一定強度,而且發光效率高,使用壽命長,是制造各種燈泡燈絲的好材料。
                           鎢的最大用途,是制造鎢鋼。用鎢鋼打造工具,要比普通鋼工具強度提高幾倍、幾十倍;用鎢鋼制造炮筒、槍筒,在連續射擊時,即使筒身被彈丸摩擦得滾燙,仍能保持艮好彈性和機械強度。
                          
                           熔點最低、質地最軟的固體金屬是銫。
                           它在攝氏28.5度的條件下就開始熔化。如果把銫放在手里,它很快就會化成液體。它比石蠟還軟,可以隨意切成各種形狀。銫的光電效應能力特別好,能使光信號變成電信號,是制造光電管的主要感光材料,電影、電視、無線電傳真都離不開銫。所以,銫獲得“光敏金屬”、“帶眼睛金屬”等稱號。
                          
                           鈦的比強度在目前所有金屬材料中最高。
                           許多新型的鈦合金,抗拉強度每平方毫米都在1000千克以上。鈦既能經受攝氏500度以上高溫的鍛煉,又抗得住攝氏零下100多度低溫的考驗。因此,鈦和鈦合金是制造飛機、火箭、導彈、潛艇不可缺少的材料。一架超音速遠程截擊機,用鈦量占其結構總重量的95%。目前,全世界約有一半以上的鈦,用來制造飛機機體和噴氣發動機的主要零件。所以人們稱贊鈦是“空間金屬”。
                          
                           素有“硬骨頭”美稱的鉻,是自然界最硬的金屬。
                           鉻呈銀白色,化學性質穩定,在水和空氣中基本不生銹。它的主要用途是制造合金,煉制不銹鋼。不銹鋼的問世,被公認為20世紀最大技術發明之一,具有劃時代的意義。它不僅推動了醫療、儀表和國防工業的發展,而且也在食品加工、紡織印染、制煙造酒行業中大顯身手,屢立戰功。
                          
                           錸是地球上最稀少的金屬。
                           可以用“鳳毛麟角”四個字來形容。1925年,德國兩位科學家諾達克和塔克用X射線從鉑礦中首次找到錸。到了1930年,錸的世界總產量也只有3克。目前,全世界生產的錸加起來也僅有10噸,少得可憐。為什么?這是因為錸在地殼中的蘊藏量非常少、在輝鉬礦中,錸的含量算是最高的了,但也僅僅為萬分之一。錸雖然稀少,但作用巨大。它是堅硬的銀白色金屬,比重很大,約為鐵的兩倍。其熔點高達3180攝氏度,而且化學性質穩定,能夠抵抗酸、堿、鹽對它的腐蝕。在冶金工業中,錸作為合金添加刑,能夠提高合金的性能,改善合金的組織機構。一般情況下,純鎢和純鉬在溫度較低的環境中,會變得脆如玻璃,很難進行工藝加工,用途受到極大限制。但是,人們在鎢或鉬中加工適量的錸,制成鎢錸合金或鉬錸合金,合金就會具有良好的塑性,能夠加工成各種結構材料,同時還會保持“三高”--高硬度、高強度、高耐溫性。美國宇宙飛船上的很多零部件,都用這類錸合全制造。此外,錸還具有很高的硬度和機械強度,具有高電阻和其它電學特性。例如,一根比頭發還細的錸合金絲,能承受7千克的重力;一般電器設備中的電觸器,有時幾晝夜就損壞,而錸制電觸器可以使用數月甚至數年;普通鎢燈絲表面涂上一層錸,使用壽命可延長10倍。
                          
                           鈮的抗腐蝕能力最強。
                           把鈮放在空氣中十幾年,表面也不會生銹。英國化學家哈契特在1801年,第一個發現鈮元素。經過人們艱苦勞動,直到1929年才制得純凈的金屬鈮。鈮不僅銀裝素裹,色澤可愛,而且質地堅硬,非常耐腐蝕。把鈮放在濃熱的硝酸中兩個月,放在能夠消融黃金、白金的王水中六晝夜,結果它仍然是“面不改色”,安然無恙!所以鈮被人們譽為“抗腐蝕大王”,在化學工業中被廣泛用來制造各種耐酸設備。(待續)
                       

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