趣味化学元素[整理]

趣味元素目录
“不中用的铜”——镍
“大显神通”的金属——钛
“烈火金刚”和“抗蚀冠军”——铌和钽“死亡元素”——氟
“小太阳”里的“居民”——氙
爱生锈的金属——锰
半导体工业的“粮食”——锗
被人类忽视的元素——碲
变化多端的元素——碘
不怕火的金属——黄金
才能出众的金属——钒
长“眼睛”的金属——铷
大理石中的金属——钙
地球上最多的金属——铝
典型的半导体——硒
郭业才电气工业的主角——铜
毒药中的元素——砷
对光线敏感的金属——镉
我听到了春天的声音躲在食盐里的金属——钠
上海地陷放在手中能熔化的金属——镓
古老的非金属元素——硫
核燃料的原料——钍
会哭的金属——锡
活泼的元素——氧
金属的“维生素”——硼
金属中的“贵族之家”
金属中的“硬汉”——铬
冶金标样能在水中燃烧的金属——钾
霓虹灯的“主人”——氖和氩
脾气古怪的气体——氮
奇妙的晴雨花——钴
热缩冷胀的金属——锑
人体健康必需的重要元素-镁
砂中之宝——硅
身轻如燕的金属——锂
神奇的金属——钡
生活和思维的元素——磷
生命元素——锌
水一样的银子——汞
太阳上的元素——氦
脱发元素——铊
唯一的非金属液体——溴
为原子能服务的“仆人”——锆
无形杀手——氡
现代工业的基础——铁
蓄电池的“主角”——铅
夜光粉里的元素——镭
月亮般的金属——银
战争金属——钼
住在绿宝石里的金属——铍
最轻的气体——氢
最软的金属——铯
姗姗来迟的金属——铼
“不中用的铜”——镍
镍也是一种银白的金属,十分坚硬,它的熔点比号称“不怕火”的黄金还要高出几百度。镍的本领在
很多方面都超过了铜。可是,镍的拉丁文原意竟是“不中用的铜”,这是怎么回事呢?原来,最初人炼出的镍不纯,其中含有许多杂质,影响了镍的性能,人们却误以为镍没有多大用处,因而给它取了个不雅的名称:“不中用的铜”。
古巴是世界上最著名的蕴藏镍矿的国家。有趣的是,“天外来客”——陨石中也含有镍。人们估计,地心也有很多的镍。纯净的镍银光闪闪,不易锈蚀,主要用于电镀工业。
刚笔插、外科手术器械等银光闪闪,就是因为表面镀了一层镍,既美观、干净,又能防止
生锈。
在世界上,人们一直认为镍是瑞典科学家克朗斯塔特在1751年首先发现的。然而,实际上我国才是最早知道镍的国家。历史学家们发现,我国早在克朗斯塔特发现镍前一千八百年的西汉(公元前一世纪)就已知道用镍和铜来制造合金——白铜。那时人们主要用白铜来作马具、烛台、盘子等。我国古代制造的白铜器件,不仅畅销全国各地,还远销国
外。秦汉时,在新疆西边有一个大夏国,与众不同的是,这个国家使用的货币,是用白铜
做的,而用来铸造货币的白铜,就是从我国运过去的。至今,在波斯语和阿拉伯语中,还
把白铜叫做“中国石”。
到了近代,东印度公司从我国广东购买了大量的白铜制品,运送到德国。一些不明真情的欧洲人以为这些东西是德国制造的,把白铜叫做“德银”,这完全是弄错了。那是德国人从中国学会了炼白铜的技术,大量进行仿造生产出来的。同样,中国炼制白铜的技术在当时也传入了瑞典,这样就使一些人以为镍是瑞典人克朗斯塔特首先发明的。
对一般人来说,合金是一种异常坚硬的、能传热善导电的物质。可是,令人不可思议的是,镍和钛的合金居然跟人一样,具有记忆功能。而且它的记忆力很强,经过很长时间,重复上万次都准确无误。
人们是怎么发现镍钛合金的这个“特异功能”的呢?在1958年时,美国的海军军需实验室要进行一次实验,实验中需要一种镍钛合金材料;于是秤学家们到了一根弯弯曲曲的镍钛缆绳,他们先把缆绳加热,然后冷却下来,把它拉成直线,做成需要的合金材料。然而,奇怪的是,在实验中,当人们给这种镍钛合金材料加热时,它又变得弯弯曲曲
的,跟它原来的形状一模一样。这引起了人们的兴趣,这次人们先把缆绳弯成了圆形,变冷后又把它拉成直线,再次加热,它又自动地变成了圆形。人们这才知道镍钛合金还有这么好的记忆功能。
镍钛合金的这种记忆功能有很多用途。比如,用它制成的机器人的胳膊会随着温度的
变化,上下左右转动,显得十分逼真,就好像机器人真有感觉似的。镍钛合金在医疗上也有想象不出
的作用。例如,把镍钛合金丝制成直径很小的弹簧形,使它在体温条件下,把自己的外形记住。然后再把它拉直,通过一根小导管,在X光照射的情况下,慢馒插入动脉内。导管中的镍钛合金丝在体温的刺激下,慢慢地会变成弹簧形,就像在动脉血管的内壁形成了一层衬套,从而能防止动脉内壁过薄而带来的危险。
龙感湖农场在服装业中,镍钛合金也有用武之地。在制造妇女使用的文胸时,如果用镍钛合金取代钢丝支架,就能大大延长文胸的使用寿命。制造商根据每个妇女乳房的大小和需要,制造出在各种体温条件下的特定产品,这种产品即使经过多次的洗涤晾晒,只要一碰到记忆中的体温时,很快就能恢复原来的形状。
“大显神通”的金属——钛
如果有人问,飞机是用什么制造的?你一定会毫不犹豫地回答:是铝镁合金。
是的,铝镁合金又轻又结实,在飞机制造业上耐实立下了汗马功劳,直到现在,它还是制造
许多飞行工具的主要材料。
但是,随着航空工业的发展,飞机的飞行速度越来越快,与飞机表面相接触的一层空气,由
于摩擦生热而使飞机表面的速度越升越高。这时候,铝镁合金就吃不消了,强度将迅速降低。事实证明,允许最高工作温度仅摄氏二百度左右的铝合金,根本不能用来制造飞行速度超过
音速两倍半的喷气式飞机;而用耐热的不锈钢来制造又太笨重。
那究竟用什么材料呢?
唯一的选择就是我们下面要结识的主角——钛和它的合金。一般来说,飞行速度超过二三倍音速的飞机,就要用钛合金来制造,其他的金属很难胜任。
那么,钛都有哪些优异的性能呢?
钛最珍贵的特点是比重小,强度大,这方面它的性能比铍还要优越。
举例来说,钛比铁强韧得多,比重却只有铁的一半多一点,而且不会生锈。钛比铝稍微重一点,强度却比铝大三倍,它的耐热本领也远远大于铝。钛的比强度——强度和比重的比值——是不锈钢的三倍半,铝合金的一点三倍,镁合金的一点六倍,是目前所有金属材料中最高的。
钛合金既能经受住摄氏四五百度以上高温的锻炼(这点铝合金和不锈刚差远了,铝在摄氏一百五十度、不锈钢在摄氏三百一十度时都会丧失原来的优良性能),又能抗得起摄氏零下一
百多度低温的考验。因此,钛和钛合金已经成为制造飞机、炮、船舰等现代武器不可映少
的材料。
比如,现代超音速喷气式飞机的发动机以及机身中的防火壁、机架、舱盖等,大部分就是用钛合金来制造的,一架巨型喷气式运输机上有上百万个紧固件,其中用钛量可达几吨甚至几
十吨。有些超音速远程截击机,用钛量占它结构总量的百分之九十五,所以得到了“钛飞机”的称号。
既轻便又强韧的钛和钛合金,还可用来制造自动步、迫击炮以及装甲车、坦克的某些零件。这样做有很多好处,比如用钛合金代替钢材制造坦克的悬吊装置和履带之后,一下子就可以减轻重量百分之四十,这对提高坦克的作战机动能力不是太有用了吗?
飞机之外,火箭、导弹、宇宙飞船等对制作材料提出了更多更高更严格的要求。在这方面,
又是既轻又强韧,并且在高、低温条件都具有良好性能的钛发挥了作用。
eps格式这些年来,人们研究和试制了许多新型的钛合金,抗拉强度都在每平方毫米一百公斤之上。
这类高强度的钛合金究竟用来干什么呢?
现在,钛和钛合金主要用来制造火箭、导弹的燃料和氧化剂的储存箱以及其他高压容器。另外,大量的钛被用来制造火箭,导弹的外壳,及宇宙飞船的船舱等。

本文发布于:2024-09-21 03:19:38,感谢您对本站的认可!

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