“不中用的铜”——镍
“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。