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金屬是什么
發(fā)布者:不銹鋼管廠(chǎng)(www.freedatinginperth.com) 發(fā)布時(shí)間:2022/6/28 閱讀:1023

 一提起金屬,你會(huì )聯(lián)想到什么呢?硬、光亮、不可燃、易傳熱、導電,這就是我們對金屬的感覺(jué)。

 學(xué)生教科書(shū)上的元素周期表中,左下方的元素都屬于金屬。而在元素周期表里的100多種中,金屬元素就占了3/4左右。

  在元素周期表中,化學(xué)元素分為金屬元素、非金屬元素及具有雙重性能的兩性元素。金屬元素一般具有熔點(diǎn)高、有金屬光澤、易傳熱、易導電等物理特性和容易形成陽(yáng)離子,其氧化物和水反應后生產(chǎn)堿等化學(xué)特性。但也有和鋁一樣,平常被當作金屬,而按化學(xué)性質(zhì)分類(lèi)時(shí)就歸屬于兩性金屬的元素。所以說(shuō)金屬的定義并不是很明確,而且它的分類(lèi)也比較麻煩

  按物理學(xué)與化學(xué)詞典,金屬的定義是:在常溫下,在游離狀態(tài)下,呈不透明的固體狀態(tài),具有光澤和延展性,可以對其進(jìn)行機械加工的店和熱的導體;但也有像汞(俗稱(chēng)水銀)一樣,在常溫常壓下呈液體狀態(tài)的金屬。

  金屬一般較硬,但軟的也很多,在學(xué)術(shù)上雖然作為金屬,但一般常識上不把它當作金屬的也不少。在元素周期表上雖然列為金屬,但也沒(méi)有實(shí)物的金屬。曾經(jīng)對鎂進(jìn)行切削加工的人,就知道還有可燃的金屬。從常識上說(shuō),可以把日常能見(jiàn)到的機械材料當作金屬或金屬材料。雖然說(shuō)是金屬,但在理化上的定義與相關(guān)金屬行業(yè)從事者及一般人對金屬材料的認識有很大的不同。

  理化上的定義和元素意義上的金屬,對于書(shū)本的讀者來(lái)說(shuō)意義不大。對在日常生活中見(jiàn)不到的金屬,還有那樣的金屬的了解程就夠了。而對于在日常機械加工中頻繁接觸的金屬,應盡最大努力多了解,起碼要比一般人多了解一些。

  能對金屬進(jìn)行分類(lèi)和整理固然很方便,但不可能做得很完整。金屬首先可以劃分為鐵和非鐵金屬。在這個(gè)地球上,鐵的數量比鋁次之,居第二,用途很廣,實(shí)際用量也最多?梢哉f(shuō)鐵是金屬的代名詞。相對于鐵,把不是鐵的金屬劃分為非鐵金屬。

  金屬按照常識來(lái)講是重的,而重的金屬里也有相對說(shuō)輕的,它就是輕金屬。輕金屬的密度小,大概在4g/cm以下,例如鋁、鎂等。與輕金屬相對應的當然是重金屬,雖因公害問(wèn)題經(jīng)常見(jiàn)報,但人類(lèi)還未做到正確使用它。貴金屬因產(chǎn)量少,且賞心悅目,所以?xún)r(jià)格高,多用于貨幣、裝飾品等,這是常識,貴金屬有:金、銀、鉑等。還可以劃分低熔點(diǎn)金屬,金屬不燃燒、不輕易熔化,這是一般常識。低熔點(diǎn)金屬熔點(diǎn)低,例如鉛、錫等。汞在常溫下就是液體,所以當然屬于低熔點(diǎn)金屬。低熔點(diǎn)的界限不嚴密,所以有時(shí)把鋅和鏑也劃分為低熔點(diǎn)金屬。當然,也有相對應的高熔點(diǎn)金屬,高熔點(diǎn)金屬的界限也不嚴密,鎢、鉬等高熔點(diǎn)金屬的熔點(diǎn)都在2000℃以上。此外,還有堿金屬、稀有金屬、稀土類(lèi)金屬等特殊金屬,但它們在金屬材料中所占比例很小。

  據說(shuō)人類(lèi)從石器時(shí)代開(kāi)始利用金屬,已有4000~5000年的歷史了,當時(shí)使用的是青銅。已經(jīng)回使用火的人類(lèi)在某種動(dòng)機下,或者在偶然的情況下,把色彩斑斕的銅礦石扔進(jìn)了火堆里,發(fā)現了火燒后留下的被還原銅;蛘甙l(fā)現并利用了自然狀態(tài)下的青銅。這只是我們推測。

  不管怎么說(shuō),距今3600年從中國的殷朝的遺跡中就發(fā)掘出了青銅器。據下一個(gè)朝代即周朝(約3000年前)的史料記載,當時(shí)的人類(lèi)根據不同的目的可以調整銅和錫的比例。還有一種說(shuō)法是周朝時(shí)期就已出現了鐵器,但由于鐵容易生銹腐爛,所以沒(méi)有被保存下來(lái)。

 按當時(shí)的技術(shù)如何提煉出鐵,目前我們尚未知道。有人推測當時(shí)的人類(lèi)發(fā)現并使用了從宇宙飛來(lái)的隕石(隕石大多數是以鐵和鎳為主要成分的隕鐵)。

 初期有關(guān)金屬技術(shù)是鑄造。因為在日本也發(fā)現了石制的鑄型,所以可以肯定首先是金屬利器代替了石器,特別是使用青銅鑄造了劍。

 遠古時(shí)代,中國的青銅鑄造技術(shù)是通過(guò)什么途徑傳到日本呢?是物品先傳入,還是持有技術(shù)的人和物品一起并傳入的,或者是人到日本后尋找礦石,現在還不清楚。

 公元708年,在日本武藏國秩父郡發(fā)現了銅礦。煉出銅后,上貢給朝廷,并把年號改為了“和銅”。這在日本歷史上很有名。

 根據史料記載,日本人早已懂得使用鐵。公元252年朝鮮半島的百濟國就進(jìn)貢了叫“七支刀”的鐵劍。由于公元200年日本征伐三韓戰爭的緣故,朝鮮半島的很多制鐵藝人都到了日本,所以認為日本當時(shí)也有煉鐵技術(shù)。

 直到現在也很著(zhù)名的“風(fēng)箱制鐵法”是否是從那個(gè)時(shí)期開(kāi)始興起來(lái)的,而且像制造日本到所需的高難度的煉鐵、制鋼、熱處理技術(shù),是經(jīng)歷了何種發(fā)展過(guò)程,現在還不得而知。但不管怎么說(shuō)這個(gè)時(shí)期日本的金屬文化水平是相當高的。

 就因為有了這樣的鍛造技術(shù),所以日本從引進(jìn)大炮開(kāi)始,就短時(shí)間內實(shí)現了火藥槍的大量生產(chǎn)。當時(shí)日本制造的第一支火藥槍的尾栓就是用了螺栓,但是現在還不知道這個(gè)螺栓是如何加工處理的。

 鑄造是指把金屬熔化并注入到鑄型內,制造出所需要形狀的物品。但鑄造并不只取決于形狀。像大佛那種巨大的鑄件,外觀(guān)細節是無(wú)關(guān)緊要的,且看不見(jiàn)內部更不成問(wèn)題。但是,還有一種鑄件,不僅尺寸相當大,金屬成分要求也很高,而且必須要保證形狀及尺寸,特別要保證內部沒(méi)有砂眼,這就是鐘。

 鐘可以發(fā)出一種嗡嗡的響亮聲音。它要求壁的上部要厚,到肩部逐漸變薄,往下再逐漸變厚。這個(gè)壁厚變化是鑄造師的看家本領(lǐng),也是微妙地影響音色的決定因素。而砂眼會(huì )影響壁厚從而影響音色。為了解決這一不易發(fā)現的問(wèn)題,當時(shí)的藝人可能采取了提高鑄造溫度、使用脫酸劑防止氣體被吸收等措施。鐘雖然形狀簡(jiǎn)單,也很樸實(shí),但它也是高水平金屬金屬的體現。

 此后,德川幕府的鎖國政策阻滯了新的金屬技術(shù)發(fā)展步伐。而到了江戶(hù)時(shí)代末期,日本在與西歐列強的交流中認識到了技術(shù)的落后。為減少這種差異,日本政府曾倡導各地引進(jìn)近代技術(shù),但短期內未能取得很好的效果。


 

 
 

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