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(shang)的元(yuan)素周(zhou)期表(biao)(biao)中(zhong),左(zuo)下方(fang)的元(yuan)素都(dou)屬于金屬。而在元(yuan)素周(zhou)期表(biao)(biao)里(li)的100多(duo)種中(zhong),金屬元(yuan)素就占(zhan)了3/4左(zuo)右。
在元素(su)(su)周期表(biao)中,化學(xue)元素(su)(su)分為金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)元素(su)(su)、非金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)元素(su)(su)及具有(you)雙重性(xing)能的兩性(xing)元素(su)(su)。金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)元素(su)(su)一般具有(you)熔點(dian)高、有(you)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)光澤(ze)、易(yi)傳熱、易(yi)導電等物理(li)特(te)性(xing)和(he)容易(yi)形成(cheng)陽離子(zi),其氧化物和(he)水反應后生產堿等化學(xue)特(te)性(xing)。但也(ye)有(you)和(he)鋁一樣,平常被當作金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu),而按(an)化學(xue)性(xing)質分類時就歸屬(shu)于兩性(xing)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)的元素(su)(su)。所以說金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)的定義(yi)并(bing)不是很明確(que),而且它(ta)的分類也(ye)比(bi)較麻煩
按(an)物(wu)理(li)學(xue)與(yu)化學(xue)詞典,金屬(shu)(shu)的定義(yi)是(shi):在常溫下,在游離狀態下,呈(cheng)不透明(ming)的固體(ti)狀態,具有光澤和延展性(xing),可(ke)以(yi)對其(qi)進行機械(xie)加工的店和熱(re)的導體(ti);但(dan)也有像汞(gong)(俗稱(cheng)水銀(yin))一(yi)樣,在常溫常壓下呈(cheng)液體(ti)狀態的金屬(shu)(shu)。
金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)一(yi)般較硬,但(dan)軟的(de)(de)(de)也很(hen)多,在學(xue)術上(shang)(shang)雖(sui)(sui)然作為金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu),但(dan)一(yi)般常識(shi)上(shang)(shang)不(bu)把它當作金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)也不(bu)少(shao)。在元素周(zhou)期表上(shang)(shang)雖(sui)(sui)然列為金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu),但(dan)也沒有實物(wu)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)。曾經(jing)對鎂(mei)進行切削加工的(de)(de)(de)人,就知道還(huan)有可燃的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)。從常識(shi)上(shang)(shang)說,可以把日常能見到的(de)(de)(de)機械材料(liao)(liao)當作金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)或金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)材料(liao)(liao)。雖(sui)(sui)然說是金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu),但(dan)在理化上(shang)(shang)的(de)(de)(de)定(ding)義與(yu)相關金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)行業從事者及一(yi)般人對金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)認識(shi)有很(hen)大(da)的(de)(de)(de)不(bu)同。
理化上的(de)定義和(he)元素意(yi)義上的(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),對(dui)于(yu)書本的(de)讀(du)者來說意(yi)義不(bu)大(da)。對(dui)在日(ri)常生活(huo)中見不(bu)到的(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),還有那樣的(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)了解程就(jiu)夠了。而(er)對(dui)于(yu)在日(ri)常機械加工中頻繁接(jie)觸的(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),應盡最大(da)努力多了解,起碼要比一般(ban)人多了解一些。
能(neng)對金屬(shu)(shu)進行分(fen)(fen)類和整理固然很方便(bian),但不可(ke)能(neng)做得很完整。金屬(shu)(shu)首先可(ke)以(yi)劃分(fen)(fen)為(wei)鐵和非鐵金屬(shu)(shu)。在這個(ge)地球上(shang),鐵的(de)數(shu)量比(bi)鋁次(ci)之,居第二(er),用途很廣,實際用量也(ye)最多。可(ke)以(yi)說鐵是金屬(shu)(shu)的(de)代名詞。相對于(yu)鐵,把(ba)不是鐵的(de)金屬(shu)(shu)劃分(fen)(fen)為(wei)非鐵金屬(shu)(shu)。
金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)按照常(chang)(chang)(chang)(chang)識(shi)來(lai)講是(shi)重的(de),而重的(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)里也有相對(dui)說(shuo)輕的(de),它(ta)就是(shi)輕金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)。輕金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)密度小,大概在(zai)4g/cm以(yi)(yi)下,例如(ru)鋁、鎂(mei)等(deng)。與(yu)輕金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)相對(dui)應的(de)當(dang)然是(shi)重金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu),雖因公害(hai)問題經(jing)常(chang)(chang)(chang)(chang)見報,但(dan)人(ren)類還未(wei)做到正確使用它(ta)。貴金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)因產量少,且(qie)賞心(xin)悅目,所以(yi)(yi)價格高(gao),多用于貨幣(bi)、裝(zhuang)飾品等(deng),這(zhe)是(shi)常(chang)(chang)(chang)(chang)識(shi),貴金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)有:金(jin)(jin)(jin)(jin)、銀(yin)、鉑(bo)等(deng)。還可以(yi)(yi)劃(hua)分低(di)(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu),金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)不(bu)(bu)燃(ran)燒、不(bu)(bu)輕易熔(rong)(rong)(rong)化,這(zhe)是(shi)一般常(chang)(chang)(chang)(chang)識(shi)。低(di)(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)低(di)(di),例如(ru)鉛、錫(xi)等(deng)。汞在(zai)常(chang)(chang)(chang)(chang)溫下就是(shi)液體,所以(yi)(yi)當(dang)然屬(shu)(shu)(shu)于低(di)(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)。低(di)(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)的(de)界限(xian)不(bu)(bu)嚴(yan)密,所以(yi)(yi)有時把(ba)鋅和鏑也劃(hua)分為低(di)(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)。當(dang)然,也有相對(dui)應的(de)高(gao)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu),高(gao)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)界限(xian)也不(bu)(bu)嚴(yan)密,鎢(wu)、鉬等(deng)高(gao)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)都在(zai)2000℃以(yi)(yi)上(shang)。此外,還有堿金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)、稀有金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)、稀土類金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)等(deng)特(te)殊金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu),但(dan)它(ta)們在(zai)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)材料中所占比(bi)例很小。
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(guan)怎(zen)么說,距今(jin)3600年從中國(guo)的殷(yin)朝的遺跡中就發掘出了青銅(tong)器。據(ju)下一(yi)(yi)個朝代即周朝(約3000年前(qian))的史(shi)料記載,當時的人類根據(ju)不同(tong)的目的可以調整銅(tong)和錫的比例。還有一(yi)(yi)種(zhong)說法是(shi)周朝時期就已出現了鐵器,但由于鐵容易生銹腐爛,所以沒有被保存下來。
按當時的技術如何提煉出鐵,目前我們尚(shang)未知(zhi)道。有人(ren)推測(ce)當時的人(ren)類(lei)發現并(bing)使用了從宇宙(zhou)飛來(lai)的隕(yun)石(隕(yun)石大多(duo)數是以鐵和(he)鎳為主(zhu)要(yao)成(cheng)分的隕(yun)鐵)。
初期有關金屬技(ji)術是鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)。因(yin)為在(zai)日本也(ye)發現了(le)石制的鑄(zhu)(zhu)(zhu)型,所以可以肯定(ding)首先是金屬利(li)器代替了(le)石器,特(te)別是使用(yong)青銅鑄(zhu)(zhu)(zhu)造(zao)了(le)劍(jian)。
遠(yuan)古時代,中國的(de)(de)青銅(tong)鑄造技術(shu)是通過什么途徑傳到(dao)日本呢?是物品先傳入,還(huan)是持有技術(shu)的(de)(de)人和物品一起(qi)并(bing)傳入的(de)(de),或者是人到(dao)日本后尋找礦石,現在還(huan)不清楚。
公元(yuan)708年,在日本武藏國(guo)秩父郡(jun)發現了銅(tong)(tong)礦。煉出銅(tong)(tong)后(hou),上貢給(gei)朝廷,并(bing)把年號改為(wei)了“和銅(tong)(tong)”。這在日本歷史上很有名。
根據(ju)史料記載(zai),日本(ben)人(ren)早已懂得使用鐵(tie)。公元(yuan)252年朝(chao)鮮半(ban)島(dao)(dao)的(de)百濟國就進貢了叫“七支刀”的(de)鐵(tie)劍。由于公元(yuan)200年日本(ben)征伐(fa)三(san)韓戰爭的(de)緣(yuan)故(gu),朝(chao)鮮半(ban)島(dao)(dao)的(de)很多(duo)制鐵(tie)藝人(ren)都到(dao)了日本(ben),所以認為日本(ben)當時也有煉鐵(tie)技術。
直到現在也(ye)很著(zhu)名的(de)(de)“風箱制鐵法”是(shi)否是(shi)從那個時期(qi)開始興起來的(de)(de),而且像制造日(ri)本(ben)到所(suo)需的(de)(de)高(gao)難(nan)度的(de)(de)煉鐵、制鋼、熱處理技術,是(shi)經歷了何(he)種發展過程,現在還不得(de)而知。但不管怎么說這個時期(qi)日(ri)本(ben)的(de)(de)金(jin)屬(shu)文化水平是(shi)相當(dang)高(gao)的(de)(de)。
就(jiu)因(yin)為有(you)了(le)(le)這樣的(de)(de)鍛造(zao)技(ji)術,所以日(ri)本(ben)從引進(jin)大炮(pao)開始(shi),就(jiu)短(duan)時間內實現了(le)(le)火藥槍(qiang)(qiang)的(de)(de)大量生產。當(dang)時日(ri)本(ben)制造(zao)的(de)(de)第一支(zhi)火藥槍(qiang)(qiang)的(de)(de)尾栓(shuan)(shuan)就(jiu)是(shi)(shi)用了(le)(le)螺(luo)栓(shuan)(shuan),但是(shi)(shi)現在還不(bu)知道(dao)這個螺(luo)栓(shuan)(shuan)是(shi)(shi)如何(he)加(jia)工處理的(de)(de)。
鑄(zhu)造是(shi)(shi)指把(ba)金屬熔(rong)化并(bing)注入到鑄(zhu)型內,制造出所需要(yao)(yao)形狀的(de)物品(pin)。但(dan)鑄(zhu)造并(bing)不(bu)只取決于形狀。像大佛(fo)那種巨大的(de)鑄(zhu)件(jian),外觀細節是(shi)(shi)無關緊要(yao)(yao)的(de),且看(kan)不(bu)見內部更不(bu)成問題。但(dan)是(shi)(shi),還(huan)有一種鑄(zhu)件(jian),不(bu)僅尺(chi)寸相當大,金屬成分(fen)要(yao)(yao)求也很高(gao),而且必須(xu)要(yao)(yao)保證(zheng)形狀及尺(chi)寸,特別要(yao)(yao)保證(zheng)內部沒有砂眼,這就(jiu)是(shi)(shi)鐘(zhong)。
鐘可以發出(chu)一種嗡嗡的(de)(de)(de)響亮聲音。它要求壁(bi)(bi)的(de)(de)(de)上部要厚(hou),到肩(jian)部逐(zhu)漸(jian)變薄,往下(xia)再逐(zhu)漸(jian)變厚(hou)。這(zhe)個(ge)壁(bi)(bi)厚(hou)變化(hua)是(shi)鑄造(zao)師的(de)(de)(de)看家本領,也(ye)是(shi)微妙地影響音色的(de)(de)(de)決定因(yin)素。而砂眼會影響壁(bi)(bi)厚(hou)從(cong)而影響音色。為(wei)了(le)解決這(zhe)一不易發現的(de)(de)(de)問題,當時(shi)的(de)(de)(de)藝(yi)人可能(neng)采取了(le)提(ti)高(gao)鑄造(zao)溫度、使用(yong)脫酸劑防止(zhi)氣體被吸收等措施。鐘雖然形狀(zhuang)簡單,也(ye)很樸(pu)實(shi),但它也(ye)是(shi)高(gao)水平金(jin)屬(shu)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)體現。
此后(hou),德川(chuan)幕府的(de)鎖國(guo)政(zheng)策(ce)阻滯了新的(de)金屬技術發展步伐。而到了江戶(hu)時代末期,日(ri)本(ben)在與西歐(ou)列強的(de)交流中認識到了技術的(de)落后(hou)。為減(jian)少這種差異,日(ri)本(ben)政(zheng)府曾倡導各(ge)地(di)引進近代技術,但短期內(nei)未能取(qu)得很好的(de)效果。