在工農業生產和,日常生活中,人們很少使用純金屬,而使用最多的是合金。合金是由兩種或兩種以上的金屬(或金屬跟非金屬)熔合而成的具有金屬特性的物質。以鐵為例,我們平時使用的鐵,都不是純鐵,而是鐵的幾種合金——生鐵、鋼和熟鐵。因純鐵很軟,不宜用來制造機械和其他用品。
生鐵是鐵和碳的合金。生鐵中的含碳量在2%~4.3%之間。生鐵比較堅硬耐磨,但性脆,沒有延展性,不宜鍛打,但易澆灌成型,可用來制造鐵鍋、火爐、機床的床身等。
鋼也是鐵和碳的合金,鋼中的含碳量在0.03%~2%之間。鋼的機械性能好,有良好的延展性和彈性,可以鍛軋和鑄造。鋼的應用廣泛,日常生活中搜用的刀、剪、自行車,生產和交通上使用的各種機械、車輛、艦船,都是,用鋼做成的。
人們在普通鋼里加入其他元素又制成了合金鋼。如在普通鋼里加入錳,就制成了錳鋼,錳鋼的硬度大。韌性好。可用來做坦克的鋼板,也可做鋼軌、挖掘機的鏟斗等。在普通鋼里加入鉻和鎳,可制成不銹鋼,不銹鋼的抗腐蝕性能很好,可用它制成醫療上的手術刀,注射器的針頭等。在普通鋼里加入硅,可制成硅鋼,硅鋼的導磁性很好,可用做變壓器、發電機和電動機上的鐵芯。
熟鐵的含碳量更低,接近純鐵。熟鐵的韌性好,可以鍛打成型,所以又叫“鍛鐵”。鐵勺:鍋鏟等都是用熟鐵做的。
大家知道,鋁在日常生活和工農業生產中有廣泛的應用。家庭使用的鋁鍋、鋁盆、鋁飯盒等各種鋁制品,都不是用純鋁做的。而是用鋁的合金做的,因為純鋁很軟。不能使用,人們在鋁里加入一些銅、鎂、錳等元素,就制成了堅硬的合金——“硬鋁”。
在科技尖端上,鋁合金還用于制造衛星和火箭。人類首次登上月球的登月艙外殼就是用鋁和鈦的合金制成的。因為鋁的密度小、質量輕,用鋁的合金做材料與其他金屬相比。能減輕人造衛星和宇宙飛船的質量。實踐證明,人造衛星和宇宙飛船每減輕1kg,就可以節約發射費用數萬元。另外,鋁的合金還用于制造汽車、火車和其他交通工具。
青銅是人類使用較早的合金,它是由銅和錫熔合而成的。它因色青而得名。古代人們使用的銅鏡就是用青銅磨光制成的。除青銅外,銅還有黃銅、白銅等多種合金。
黃銅是銅與鋅的合金,隨著含鋅量的不同,黃銅的顏色也不同。含鋅50%的黃銅,外觀黃澄澄的。很像黃金,所以人們稱這種黃銅為“偽黃金”。有的不法分子常用“偽黃金”制成首飾出售。不過,黃銅與黃金的性質不同,很好區別。如果把黃銅放到火上燒一燒,它就會變黑。如果把黃銅放到稀硫酸(或稀鹽酸)中它會部分溶解。有些書籍和日記本封面上的燙金字也是用黃銅做的。并不是用金粉做的。
黃銅還有一種特性,敲起來很響,聲音洪亮。所以人們還常用黃銅做成各種樂器,如鑼、鈴、號等。另外,在國防工業中,人們還用黃銅來制造子彈和彈殼等。
白銅是銅和鎳的合金,因色白而得名。它銀光閃閃,不易生銹,常用于制精密儀器。
蓄電池中的鉛板,也不是用純鉛做的,而是用鉛和銻的合金做的。因為純鉛太軟,放在車輛上一震動,就易變形。據實驗,用鉛和銻的合金做鉛板,使用壽命比用純鉛長得多。
科學家還制出了一種有記憶的合金——鎳鈦合金。這種合金能隨著溫度的改變準確地恢復自己原來的形狀。科學家用這種合金制成人造衛星的天線,發射衛星時,先把它在低溫下折疊起來,裝進人造衛星的“口袋”里,等火箭進入預定的軌道后,“口袋”里的天線受到太陽光的照射溫度升高后,它就會根據自己的記憶,迅速地恢復原來的形狀,從“口袋”里伸出來,奇妙的是,展開后的天線與原來在地面上的形狀一模一樣,分毫不差。
(責任編輯 肖 博)