(完整版)金属之最,元素之最

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金属之“最”一经为人们发现,很快就会在科学技术的太空中,爆开五彩缤纷的礼花! 你看,当人们发现了最难熔的金属??钨之后,1910 年第一个钨丝灯泡就问世了,成为人类征服黑暗的一个划时代成就。1947年,比强度(强度和比重的比值)最高的金属??纯钛被较多地提炼出来后,天空很快出现了飞行速度超过音速2、3 倍的飞机,接着又出现了探索宇宙奥

秘的飞船。所以,探讨一下金属之“最”??它的超群特性是很有意思的。

⑴地壳中含量最多的金属元素——铝,Al 。约占地壳总重量的8%,地球上到处都有铝的化合物,普通的泥土中,也含有许多氧化铝。日常生活中,用于保护钢铁制品所使用的“银粉” 实际上是金属铝的粉末。

⑵人体中含量最高的金属元素——钙,Ca

⑶目前世界年产量最高的金属——铁,Fe

⑷导电、导热性最好的金属一一银,Ag。银,闪耀着月亮般明亮的光辉。它不仅可以用作

装饰,还用于工业领域,银的化学性质极为稳定,在空气中不易生锈,即便加热也不和氧发生反应,它的导电能力在普通金属中名列第一,超过汞和铜。其导电性为汞的59 倍。因此

一些精密仪表常用银丝作导线,电子管的插脚,电器表面都镀上了银,这样做不仅仅是为了美观而是使它具有最强的导电能力。家用热水瓶内壁上的金属是银。

⑸硬度最高的金属一一铬,Cr。素有“硬骨头”美称的铬,是自然界最硬的金属。铬呈银白

色,化学性质稳定,在水和空气中基本不生锈。它的主要用途是制造合金,炼制不锈钢。不锈钢的问世,被公认为20世纪最大技术发明之一,具有划时代的意义。它不仅推动了医疗、仪表和国防工业的发展,而且也在食品加工、纺织印染、制烟造酒行业中大显身手,屡立战功。

⑹熔点最高的金属一一钨,W。白炽灯、碘钨灯、真空管中的灯丝,都是用钨制成的。因为

钨是熔点最高的金属,曾被人们称为“耐高温冠军”,它的熔点高达3410 C,每立方厘米重

达19 克多。钨的硬度在金属中也名列前茅。令人惊奇的是,这种熔点高、硬度大的金属,却有少见的可塑性,一根1 千克重的钨棒,可以拉成长达300多公里的细丝。这种细丝在摄氏3000 度的高温环境中,仍具有一定强度,而且发光效率高,使用寿命长,是制造各种灯泡灯丝的好材料。当白炽灯点亮时,灯丝的温度在3000 C以上,在这种温度下,其它金属

早已熔化成液体,甚至变成气体。只有钨能承受。钨的最大用途,是制造钨钢。用钨钢打造工具,要比普通钢工具强度提高几倍、几十倍;用钨钢制造炮筒、枪筒,在连续射击时,即使筒身被弹丸摩擦得滚烫,仍能保持艮好弹性和机械强度。我国钨的储量居世界第一位。其中以江西的大庚山脉储量最多。

⑺熔点最低的金属一一汞,Hg :熔点-39.3 C,常温呈液态,可填充在温度计中。(??其凝固点为一38. 7C。??)

⑻自然界密度最大的金属——锇,Os:它存在于锇铱矿中,硬而脆,每立方厘米重达22.48克,为同体积锂的41.35 倍重。我们平时常用的铱金笔,笔尖上有着不到1 毫米的银白色的小圆粒,这个小圆粒用的就是金属锇的合金。锇是一种硬度很高的灰蓝色金属,耐磨性很好。

故而用它做笔尖,再合适不过。由于这一优良特性,锇还可以用来做钟表,重要仪器的轴承,寿命会很

长。锇最突出的特征,倒不是硬度高,而是最重的金属。每立方厘米锇重达22.7 克,也就是说,每立方米的锇就有22.7 吨重。与锇相比,自然界中铁的密度只有它的三分之一,而铅只有它的二分之一。锇是一种非常稳定的金属,熔点为2700 C。它不但不溶于

普通的酸,甚至溶解力最强的王水(一个体积的浓硝酸与三个体积浓盐酸配制成的混合酸)也

奈何它不得。金属锇如此稳定,但粉末状的锇就非常活跃了。它在常温下就会逐渐被氧化。锇是在1804 年由英国化学家田南特发现的。

⑼自然界密度最小的、最轻的金属——锂,Li。每立方厘米只有0.543克重,扔在水里会漂

浮;如果用锂做一架飞机,两个人就能抬着它走、锂有漂亮的银白色的外表,个性活泼,有很强的化学反应能力,在工业生产和日常生活中用途很广。特别是不久之前,锂又和原子能工业结了缘。大家都听说过威力强大的氢弹。但是,氢弹里装的氢,是比普通氢重1 倍的重氢(氘)或重2 倍的超重氢(氚)、用锂能够生产出超重氢??氚,还能制造出氢化锂、氘化锂、氚化锂。1967年6月17日,我国成功爆炸的第一颗氢弹,“炸药”就是氢化锂和氘化锂。

据计算,1千克氘化锂的爆炸力等于5万吨烈性TNT炸药。因此,人们把锂叫做“高能金属”。

⑽熔点最低、质地最软的固体金属,光照下最易产生电流的金属一一铯,Cs:纯净的铯呈

银白色,是最软的金属。铯在摄氏28.5 度的条件下就开始熔化。如果把铯放在手里,它很快就会化成液体。它比石蜡还软,可以随意切成各种形状。铯有着一种最可贵的性质,就是它的自由电子的活动性特别高。当其表面受到光线照射时,电子便能获得能量而从表面逸出,产生光电流,这种效应叫做光电效应。铯的光电效应能力特别好,能使光信号变成电信号,是制造光电管的主要感光材料。人们便利用它的这一特点,把金属铯喷镀在银片上,制成各种光电管。在电影、电视、无线电传真、夜视仪以及许多自动控制设备中,都要用到有铯制成的光电管。所以,铯获得“光敏金属” 、“带眼睛金属”等称号。

(11) 展性最强的金属——金,Au :金是最富有延展性的金属,最薄的金厚度只有1/10000mm。1g金可以拉成长4000m的细丝。假如将300g金拉成细丝,可以从南京沿铁路线延伸至北京。金也可以捶成比纸还薄的金箔,厚度仅有1cm 的50万分之一。也就是说,把50万张金箔叠合起来,才有1cm 那样厚。多薄啊!

(12) 延性最好的金属——铂,Pt。最细的铂丝直径只有1/5000mm。常说的“白金”首饰是用

铂加工而成的。

(13) 比强度在目前所有金属材料中最高,制造新型高速飞机的重要金属一一钛,Ti。许多新型

的钛合金,抗拉强度每平方毫米都在100千克以上。被科学家称为“二十一世纪的金属”或

“未来的钢铁”,纯净的钛是银白色的金属,约在1725 C熔化。它的主要特点是密度小而强

度大,兼有铝和钢的特点。由于钛有这些优点,所以自50 年代以来,一跃成为突出的稀有

金属。钛可用于制造超过音速3倍的高速飞机。因为这类飞机在飞行时,表面温度较高,用铝合金和不锈钢,在这种温度下已失去原有性能,而钛合金在550 C以上仍保持良好的机械

性能。钛既能经受摄氏500 度以上高温的锻炼,又抗得住摄氏零下100多度低温的考验。因此,钛和钛合金是制造飞机、火箭、导弹、潜艇不可缺少的材料。一架超音速远程截击机,用钛量占其结构总重量的

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