一提起金屬,你會聯想到什么呢?硬、光亮、不可燃、易傳熱、導電,這就是我們對香蕉視頻app下載蘋果版:金屬的感覺。
學生教科書上的(de)元(yuan)(yuan)素(su)周期表中(zhong),左下(xia)方(fang)的(de)元(yuan)(yuan)素(su)都(dou)屬于金屬。而在元(yuan)(yuan)素(su)周期表里的(de)100多(duo)種中(zhong),金屬元(yuan)(yuan)素(su)就(jiu)占了3/4左右。
在(zai)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)周期(qi)表中,化(hua)學元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)分為金屬元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)、非(fei)金屬元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)及具有雙重性(xing)(xing)(xing)能的(de)兩性(xing)(xing)(xing)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)。金屬元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)一般具有熔點(dian)高、有金屬光澤(ze)、易(yi)(yi)傳熱(re)、易(yi)(yi)導電等物(wu)理特性(xing)(xing)(xing)和容易(yi)(yi)形成陽離子(zi),其氧化(hua)物(wu)和水反應后生產堿等化(hua)學特性(xing)(xing)(xing)。但(dan)也(ye)有和鋁一樣,平常被當作金屬,而按化(hua)學性(xing)(xing)(xing)質(zhi)分類(lei)時就(jiu)歸屬于兩性(xing)(xing)(xing)金屬的(de)元(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)素(su)。所以說金屬的(de)定義并(bing)不是很明確,而且它的(de)分類(lei)也(ye)比較麻煩
按物理學與化學詞(ci)典,金(jin)屬的(de)定(ding)義是:在常(chang)溫下,在游(you)離狀(zhuang)態下,呈不透(tou)明的(de)固(gu)體狀(zhuang)態,具(ju)有(you)光澤和延展(zhan)性,可以對其(qi)進行機械加工的(de)店和熱的(de)導體;但(dan)也(ye)有(you)像汞(俗稱(cheng)水銀)一樣,在常(chang)溫常(chang)壓下呈液(ye)體狀(zhuang)態的(de)金(jin)屬。
金(jin)(jin)屬(shu)一(yi)般(ban)較(jiao)硬,但軟的(de)也很(hen)多,在學術上(shang)雖(sui)然(ran)作(zuo)(zuo)為金(jin)(jin)屬(shu),但一(yi)般(ban)常識(shi)上(shang)不(bu)(bu)把(ba)它當作(zuo)(zuo)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)也不(bu)(bu)少。在元素周期表上(shang)雖(sui)然(ran)列為金(jin)(jin)屬(shu),但也沒有(you)實物的(de)金(jin)(jin)屬(shu)。曾經對(dui)鎂進行切削加工的(de)人,就知道還有(you)可燃的(de)金(jin)(jin)屬(shu)。從常識(shi)上(shang)說,可以把(ba)日常能見到的(de)機械(xie)材(cai)料(liao)(liao)當作(zuo)(zuo)金(jin)(jin)屬(shu)或金(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)。雖(sui)然(ran)說是(shi)金(jin)(jin)屬(shu),但在理化上(shang)的(de)定(ding)義與相關金(jin)(jin)屬(shu)行業從事者及一(yi)般(ban)人對(dui)金(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)的(de)認識(shi)有(you)很(hen)大(da)的(de)不(bu)(bu)同。
理化上的(de)定義(yi)和(he)元素意(yi)(yi)義(yi)上的(de)金屬,對(dui)于(yu)書(shu)本的(de)讀者來說意(yi)(yi)義(yi)不(bu)大。對(dui)在日(ri)(ri)常生活中(zhong)見不(bu)到的(de)金屬,還有那樣的(de)金屬的(de)了(le)解(jie)程(cheng)就(jiu)夠(gou)了(le)。而對(dui)于(yu)在日(ri)(ri)常機械加(jia)工中(zhong)頻繁接(jie)觸(chu)的(de)金屬,應(ying)盡最大努力多了(le)解(jie),起碼要比(bi)一(yi)般(ban)人多了(le)解(jie)一(yi)些。
能對(dui)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)進行(xing)分類和整理固然很(hen)方便,但不可(ke)能做得很(hen)完(wan)整。金(jin)(jin)屬(shu)(shu)首先可(ke)以劃(hua)分為(wei)鐵(tie)(tie)和非鐵(tie)(tie)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)。在這個地球上,鐵(tie)(tie)的數量(liang)比鋁次之,居(ju)第二,用途很(hen)廣,實際(ji)用量(liang)也最(zui)多。可(ke)以說鐵(tie)(tie)是(shi)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的代名詞。相對(dui)于(yu)鐵(tie)(tie),把不是(shi)鐵(tie)(tie)的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)劃(hua)分為(wei)非鐵(tie)(tie)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)。
金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)按照常識(shi)來講是重的,而重的金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)里也(ye)有(you)(you)相(xiang)(xiang)對說輕的,它就是輕金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)。輕金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的密度小(xiao),大概在4g/cm以(yi)(yi)(yi)下,例如鋁、鎂(mei)等(deng)(deng)。與(yu)輕金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)相(xiang)(xiang)對應(ying)的當(dang)然是重金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),雖因公(gong)害(hai)問(wen)題經常見報,但人(ren)類還未做到正確使用(yong)(yong)它。貴金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)因產量(liang)少,且(qie)賞心悅目,所以(yi)(yi)(yi)價格高(gao)(gao),多用(yong)(yong)于(yu)貨幣、裝飾(shi)品(pin)等(deng)(deng),這(zhe)是常識(shi),貴金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)(you):金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)、銀、鉑等(deng)(deng)。還可以(yi)(yi)(yi)劃分(fen)低熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)不(bu)燃燒、不(bu)輕易熔(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua),這(zhe)是一(yi)般(ban)常識(shi)。低熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)低,例如鉛、錫等(deng)(deng)。汞在常溫下就是液體,所以(yi)(yi)(yi)當(dang)然屬(shu)(shu)于(yu)低熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)。低熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)的界限不(bu)嚴密,所以(yi)(yi)(yi)有(you)(you)時(shi)把鋅和鏑(di)也(ye)劃分(fen)為低熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)。當(dang)然,也(ye)有(you)(you)相(xiang)(xiang)對應(ying)的高(gao)(gao)熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),高(gao)(gao)熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的界限也(ye)不(bu)嚴密,鎢、鉬等(deng)(deng)高(gao)(gao)熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的熔(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)都(dou)在2000℃以(yi)(yi)(yi)上(shang)。此外,還有(you)(you)堿金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)、稀有(you)(you)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)、稀土(tu)類金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)等(deng)(deng)特殊金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),但它們在金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)材料(liao)中所占比(bi)例很小(xiao)。
據說人類從石器時代開始利用金屬,已有4000~5000年的歷史了,當時使用的是青銅。已經回使用火的人類在某種動機下,或者在偶然的情況下,把色彩斑斕的銅礦石扔進了火堆里,發現了火燒后留下的被還原銅。或者發現并利用了自然狀態下的青銅。這只是我們推測。
不管怎么說(shuo),距(ju)今3600年從中國的(de)(de)(de)殷朝的(de)(de)(de)遺跡(ji)中就(jiu)發掘出了(le)青銅(tong)器。據下一(yi)個朝代即(ji)周朝(約3000年前)的(de)(de)(de)史料(liao)記載(zai),當(dang)時的(de)(de)(de)人(ren)類根據不同的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)可以(yi)調整銅(tong)和錫的(de)(de)(de)比例。還(huan)有一(yi)種(zhong)說(shuo)法是周朝時期就(jiu)已(yi)出現了(le)鐵(tie)器,但由于鐵(tie)容易生(sheng)銹腐(fu)爛(lan),所以(yi)沒有被保存下來(lai)。
按當時的(de)技(ji)術如(ru)何提煉(lian)出鐵,目前我(wo)們尚未(wei)知道。有人推測當時的(de)人類發(fa)現并(bing)使用了從宇宙飛來的(de)隕石(shi)(shi)(隕石(shi)(shi)大多數是(shi)以鐵和(he)鎳為主要成分的(de)隕鐵)。
初期有關金屬(shu)技術是(shi)鑄(zhu)造。因為在日本也(ye)發現了石(shi)制的鑄(zhu)型,所以可以肯定首先(xian)是(shi)金屬(shu)利(li)器代(dai)替了石(shi)器,特別是(shi)使用青(qing)銅鑄(zhu)造了劍。
遠古時代,中國的青銅鑄造技(ji)術是通(tong)過(guo)什么途(tu)徑(jing)傳(chuan)到日(ri)本呢?是物品先傳(chuan)入(ru),還是持(chi)有技(ji)術的人(ren)和物品一起并(bing)傳(chuan)入(ru)的,或者是人(ren)到日(ri)本后尋找(zhao)礦石,現在(zai)還不清(qing)楚。
公元708年(nian)(nian),在日(ri)本武藏國秩父郡發現(xian)了(le)銅礦。煉出銅后,上貢給(gei)朝(chao)廷(ting),并把年(nian)(nian)號改為了(le)“和銅”。這在日(ri)本歷史上很有名。
根(gen)據史料(liao)記載,日(ri)本(ben)人早(zao)已懂得使用鐵。公元252年(nian)朝(chao)鮮半島(dao)的百濟國就進貢了叫“七(qi)支刀”的鐵劍。由于(yu)公元200年(nian)日(ri)本(ben)征伐三韓戰(zhan)爭的緣故,朝(chao)鮮半島(dao)的很多制鐵藝人都到了日(ri)本(ben),所以(yi)認為日(ri)本(ben)當時也(ye)有煉鐵技術。
直到現在也(ye)很著名的(de)“風箱制鐵法”是否是從(cong)那個時期開始興起來的(de),而且像制造(zao)日本(ben)到所需的(de)高(gao)(gao)難度的(de)煉鐵、制鋼、熱(re)處理技術,是經歷了何(he)種發(fa)展(zhan)過程(cheng),現在還不得而知。但不管怎么說這個時期日本(ben)的(de)金屬文化水(shui)平是相當高(gao)(gao)的(de)。
就因為有了(le)這(zhe)樣的(de)(de)鍛造(zao)技術(shu),所以日本從引進大炮開(kai)始,就短時間內實現(xian)(xian)了(le)火(huo)藥槍的(de)(de)大量生(sheng)產(chan)。當時日本制造(zao)的(de)(de)第一支火(huo)藥槍的(de)(de)尾栓(shuan)就是(shi)用(yong)了(le)螺栓(shuan),但是(shi)現(xian)(xian)在還(huan)不知(zhi)道這(zhe)個螺栓(shuan)是(shi)如(ru)何加工處理的(de)(de)。
鑄(zhu)造是指把金屬熔化并(bing)注入到鑄(zhu)型內,制造出所需要(yao)形(xing)(xing)狀的物(wu)品。但鑄(zhu)造并(bing)不(bu)只取決于形(xing)(xing)狀。像大佛那(nei)種(zhong)巨大的鑄(zhu)件(jian),外觀細節(jie)是無關(guan)緊要(yao)的,且看不(bu)見內部更不(bu)成(cheng)問題。但是,還有一種(zhong)鑄(zhu)件(jian),不(bu)僅尺寸相當大,金屬成(cheng)分要(yao)求也很高(gao),而且必(bi)須要(yao)保(bao)證形(xing)(xing)狀及尺寸,特別要(yao)保(bao)證內部沒有砂眼(yan),這就是鐘。
鐘可以(yi)發出一(yi)(yi)種(zhong)嗡嗡的響亮聲音(yin)。它(ta)要(yao)求壁(bi)的上部(bu)要(yao)厚(hou),到肩(jian)部(bu)逐漸變薄,往下再逐漸變厚(hou)。這個壁(bi)厚(hou)變化是(shi)鑄(zhu)造師(shi)的看家本(ben)領,也(ye)是(shi)微妙地影(ying)響音(yin)色(se)的決定(ding)因素。而砂眼會影(ying)響壁(bi)厚(hou)從而影(ying)響音(yin)色(se)。為了解決這一(yi)(yi)不易發現(xian)的問題,當時的藝(yi)人可能采取(qu)了提高鑄(zhu)造溫度、使用(yong)脫酸劑防止氣體被吸(xi)收等措施。鐘雖然形狀簡單(dan),也(ye)很樸實,但它(ta)也(ye)是(shi)高水平金(jin)屬金(jin)屬的體現(xian)。
此后,德川幕府的鎖國政策阻滯了(le)新(xin)的金屬技術(shu)發展步伐。而到了(le)江戶(hu)時代末期,日本(ben)在與西歐列強(qiang)的交流中認識(shi)到了(le)技術(shu)的落后。為(wei)減少這(zhe)種差異,日本(ben)政府曾(ceng)倡導各地(di)引進近(jin)代技術(shu),但短期內未能取得很好(hao)的效(xiao)果。