金屬的用途

1、金屬的用途“大地之子”鈦鈦是一種銀白色的金屬，早在1791年，英國(guó)科學(xué)家威廉姆格里戈?duì)栐谟?guó)密那漢郊區(qū)找到這種神奇的元素時(shí)，首先發(fā)現(xiàn)了這種新元素。過了4年，德國(guó)化學(xué)家克拉普洛特又從匈牙利布伊尼克的一種紅色礦石中，發(fā)現(xiàn)了這種元素，便以希臘神話中的英雄來命名。鈦的意思是“地球的兒子”。鈦的外形很像鋼鐵，但遠(yuǎn)比鋼鐵堅(jiān)硬，且體重只有鐵的一半。在常溫下，鈦可以安然無恙地“躺”在各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿中；就連最兇猛的酸王水，也不能腐蝕它。有人曾把一塊鈦片扔

2、進(jìn)大海，經(jīng)過5年以后取出來，仍然閃閃發(fā)亮，沒有半點(diǎn)銹斑。俗話說:“真金不怕火煉”?？墒氢伒娜埸c(diǎn)比黃金還高出600多攝氏度。正因?yàn)殁伒谋绢I(lǐng)非凡，所以有著廣泛用途?，F(xiàn)在，鈦是制造飛機(jī)、坦克、軍艦、潛艇不可缺少的金屬。在宇宙飛船和導(dǎo)彈中，也大量用鈦代替鋼鐵。鈦與氮、碳結(jié)合生成的氮化鈦、碳化鈦，也是非常堅(jiān)硬的化合物，它們的耐熱本領(lǐng)甚至還比鈦高1倍。這樣堅(jiān)硬而耐熱的材料，可以代替超級(jí)鋼，制造高速切削刀具。鈦的許多特殊性能，還在化工、超聲波和超導(dǎo)技

3、術(shù)中得到應(yīng)用。然而，鈦有個(gè)最大的缺點(diǎn)，就是提煉比較困難。這主要是因?yàn)殁佋诟邷叵驴梢耘c氧、碳、氮以及其他許多元素化合。所以人們?cè)砚伄?dāng)作“稀有金屬”其實(shí)，鈦的含量約占地殼重量的6‰，比銅、錫、錳、鋅的總和還要多10多倍。在世界上，我國(guó)鈦的儲(chǔ)藏量最多，四川的攀枝花，鈦的儲(chǔ)藏量占全國(guó)90%以上，是世界上罕見的大鈦礦。鋁的外衣將銀白色的鋁放在空氣中，沒有多久，便穿上了一件極薄的、近乎透明的白色外衣——氧化膜。真使人難以相信，鋁的這件外衣，同光彩

4、奪目的紅、藍(lán)寶石的主要成分竟是一個(gè)東西，都是氧化鋁(A1203)。它們的區(qū)別，只是晶體的結(jié)構(gòu)不同。然而，你可別瞧不起鋁的這件貌不驚人的外衣，它對(duì)于鋁的使用卻作出了杰出的貢獻(xiàn)哩!大家都知道，鋼鐵是具有多種寶貴性能的材料。將鋼鐵放在空氣中，也會(huì)穿上一件外衣——鐵銹(主要成分是氧化鐵)?？墒卿撹F的這件外衣結(jié)構(gòu)很疏松，大氣中的氧、水蒸氣、二氧化碳分子都能穿過這件外衣的無數(shù)孔隙，深入到鋼鐵內(nèi)部，繼續(xù)把鋼鐵變成鐵銹，直至整塊鋼鐵都變成無用的“爛鐵”

5、為止。所以，為了保護(hù)鋼鐵不被銹蝕，人們常讓鋼鐵制品另外穿上一件保護(hù)衣——防銹物質(zhì)。鋁的外衣與鋼鐵的外衣不同，它雖然非常薄，但是卻“天衣無縫”，非常致密。即使把鋁塊拉長(zhǎng)、壓扁、扭轉(zhuǎn)或彎曲，它也不會(huì)松掉、脫落，仍能牢牢地裹在鋁的表面。氧氣、水蒸氣、二氧化碳分子對(duì)它都無可奈何，鉆不過去。鋁的外衣——氧化鋁不溶于水，熔點(diǎn)高達(dá)2050℃。把鋁制品加熱到660℃時(shí)，金屬鋁已熔化成為液體，可是氧化鋁仍然覆蓋在液態(tài)鋁表面，防止氧氣與鋁接觸。鋁的外衣稱得

6、上是一副不怕水浸、火燒，能夠保護(hù)自己免受大氣腐蝕的盔甲。但是，鋁的外衣也有關(guān)中不足之處：一是天然形成的這件防護(hù)衣太薄了，厚度只有萬分之二到萬分之四毫米，一張普通的紙也比它厚五百倍，因此經(jīng)不起機(jī)械的損傷；二是怕酸、怕堿。如果這件外衣能夠再厚一些，能更堅(jiān)硬、耐磨損、耐腐蝕，就更好了。為了使鋁的外衣增厚，人們想到，鋁的外衣——氧化鋁膜，是鍋與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)生成的。如果用比氧具有更強(qiáng)的氧化性物質(zhì)來和鋁發(fā)生氧化反應(yīng)，那末，生成的氧化鋁膜豈

7、不是可以更厚實(shí)一些了嗎鋼鐵和合金鋼鐵和合金統(tǒng)稱為金屬材料。金屬材料一般利用它們的物理性質(zhì)，如延展性、硬度、抗拉強(qiáng)度、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性等。有時(shí)也利用它們的化學(xué)性質(zhì)，如抗氧化、抗酸堿性等。除了作導(dǎo)線、儀器儀表的零部件、廚房用具等外，很少用金屬單質(zhì)，常用的是它們的合金，因?yàn)楹辖鸬男阅芎褪褂脙r(jià)值都比單質(zhì)高。通常所指的合金是有色合金的泛稱，如銅合金、鋁合金等。實(shí)際上鋼也是合金，普通的鋼材是鐵和碳的合金，所以也叫碳素鋼。鋼里除鐵、碳外，加入其他的元素

8、，就叫合金鋼。另加入一種元素的合金鋼，即是三元合金鋼。如錳鋼、硅鋼（也叫矽鋼，矽是硅過去的中文名稱）等。另外加入兩種或兩種以上元素的叫多元合金鋼。合金鋼還常按用途命名，如工具鋼、高速鋼、不銹鋼等。我國(guó)的鋼鐵工業(yè)發(fā)展較快，特別是一些大型鋼鐵廠的建成投產(chǎn)，鋼的年產(chǎn)量迅速增加（目前寶鋼的年產(chǎn)量為600萬噸，到1999年可達(dá)1000萬噸），1993年已達(dá)8688萬噸，居世界第三位。下面介紹一些重要的鋼種。在碳素鋼中有一般碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼。前者

9、含碳量在0.4％以下的用作鐵絲、鉚釘、鋼筋等建筑材料，含碳量0.4～0.5％的用作車輪、鋼軌等，含碳量0.5～0.6％的用來制造工具、彈簧等。后者含硫、磷等雜質(zhì)比一般碳素鋼低，常用作機(jī)械零件，在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用最多。在合金鋼中有錳鋼、硅鋼等。錳鋼一般含錳1.4～1.8％，用于制造汽車、柴油機(jī)上的連桿螺栓、半軸、進(jìn)汽閥和機(jī)床的齒輪等。硅鋼是含硅量高的鋼，具有很高的電阻，在電氣工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。例如，變壓器用的鋼即是含碳量小于0.02％、含

10、硅3.8～4.5％的硅鋼。在按用途命名的鋼中，常見的有工具鋼、高速鋼和不銹鋼。工具鋼是用作車刀、刨刀、銼刀、鋸條、拉絲工具等的合金鋼。常用的有鉻鋁工具鋼（含鉻1.2～1.5％、含鋁1.0～1.5％）、鉻鉬釩工具鋼（含鉻11～12％、含鉬0.4～0.6％、含釩0.15～0.3％）、鉻錳鉬工具鋼（含鉻0.6～0.9％、含錳1.2～1.6％、含鉬0.15～0.3％）等。高速鋼也叫鋒鋼，是含鎢的合金鋼，用于制造高速運(yùn)轉(zhuǎn)的切削工具。它一般含鎢8.

11、5～19％、含鉻3.8～4.4％、含釩1～4％。不銹鋼主要指含鉻、鎳的合金鋼，品種很多，常見的有含鉻17～20％、含鎳8～11％。如果再加入鈦（1％左右），鋼的耐酸能力更強(qiáng)。重要的有色金屬合金中，銅合金較多，下面介紹其中的5種。鋁青銅含銅90～95％、鋁5～10％，用作裝飾品和用具。青銅含銅67～89％、鋅2～33％、錫0～9％（不含錫的也叫無錫青銅）、鉛0～2％，用作制造機(jī)械零件。此外還有特種青銅，如磷青銅、鈹青銅、硅青銅等，具有耐腐