金属之最

作者: 李宏志

最轻的金属——锂。锂是所有金属中最轻的一种,把它扔到水里,会像软木塞一样漂浮在水面上。如果用锂做一架飞机,两个人就可以抬着走,不过,锂不能用来制造飞机,甚至连筷、匙也不能做,因为锂很软,用小刀就可以毫不费力地将它切开。锂的用途极广,在冶金工业上,利用它同氧、氮和二氧化碳均能反应的特性,来消除金属里的气泡;大家知道,铜的导电性常因杂质的存在而大受影响,但在铜里掺入适量的锂,反而能增强其导电性;在玻璃中加入微量的锂,强度大韧性好,表面光滑致密,热膨胀系数小,因而这种玻璃被广泛用来做电视机的荧光屏;最引人注目的是锂作为热核反应的燃料,被用来作为氢弹的爆炸物,1967年6月17日,我国成功地爆炸了第一颗氢弹,装的就是氘化锂。1000克氘化锂相当于5万吨TNT炸药,比原子弹的威力大10倍。因此,人们给锂起了个美名,叫做“高能金属”。

最重的金属——锇。它存在于锇铱矿中,是一种灰蓝色金属,硬而脆,比重为锂的42倍,1804年,英国化学家坦南特首先发现了它。用锇制成的锇铱合金,十分耐磨,可用来做钢笔的笔尖,或做钟表,精密仪器的轴承。

最难熔的金属——钨。钨是瑞典化学家杜勒在1781年用硝酸分解重石时发现的。它的熔点高达3410℃,硬度很高,只有加热到极高温度才能进行加工。令人惊奇的是,这种熔点高,硬度高的金属,却有很好的延展性,一根1千克重的钨棒可以拉成长达400千米的细丝,这种细丝在3000℃的环境中,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。钨还可用来炼制钨钢,钨钢具有抗高温、耐磨损、强度大等特点,是制造机床车刀的好材料。

最易熔化的金属——汞。汞又叫水银,在常温下是液体,它的熔点只有-39℃,直到357℃的高温也是液体,这一段温度是我们经常需要测量的温度范围,所以,汞大量被用来制作水银温度计。此外,汞还被大量用于制作日光灯及提炼金银等。

延展性最佳的金属——金。在国际市场上,人们通常用黄金代表货币的价值,其实,黄金还具有许多优良特性,如不氧化和不容易与其它元素形成化合物,且具有其它金属无可比拟的延展性。可把它锤打成极薄的金箔,最薄的金箔可薄至0. 116微米,将26张这样的金箔叠起来,其厚度只与蝉翼最薄处相当,可见用“薄如蝉翼”来形容还是远远不够的。

最硬的金属———铬。铬素有“硬骨头”金属的称号,1797年法国化学家沃克兰在研究一种红铅矿时首先发现了它。铬呈银白色,化学性质稳定,在水和空气中不生锈,它的主要用途是制造合金,炼制不锈钢。不锈钢的出现,大大推动了医疗、仪表和国防工业的发展。

比强度(强度和比重的比值)最高的金属——钛。钛比铁强度高,比重却只有铁的一半,钛比铝稍重,强度却比铝大3倍。钛的比强度是不锈钢的3. 5倍,铝合金的1.3倍,镁合金的1. 6倍。许多钛合金的抗拉强度都在100千克/平方毫米以上,同时,钛合金又能经受500℃以上高温的锻炼,耐得住-100℃低温的考验。因此,钛和钛合金是制造飞机、火箭、导弹、潜艇、坦克等现代化武器不可缺少的材料。用钛合金代替钢材制造坦克的履带和悬吊装置,可使坦克重量减轻40%,极大地提高了坦克机动作战的能力。在导弹、火箭、飞船上,用钛或钛合金代替钢材,能使体重减轻几百千克,不仅可以改善飞行性能,还可以节省昂贵的燃料,降低制造和发射费用。目前,全世界约有一半以上的钛,用来制造飞机机体和喷气发动机的重要零件,所以,人们称赞钛是“空间金属”!

抗腐蚀能力最强的金属——铌。铌坚固硬朗,化学性质非常稳定,能够抵御空气中氧的侵蚀,即使把铌放在工业区大气中15年,表面也不会生锈,只是稍微有点变暗。一般的金属都怕强酸,唯独铌能够“横眉冷对”,有人把铌放在浓硝

酸中两个月,放在王水中6昼夜,结果仍然“面不改色”,安然无恙!所以,铌被人们誉为“抗腐蚀大王”。因为铌具有很强的抗腐蚀能力,在化学工业中被广泛用来制造高级耐酸设备。铌是英国化学家哈契特在1801年首先发现的,直到1929年才得到纯净的金属铌,1955年,铌才开始走出实验室,实现规模生产。