細說金屬的延展性

化學是在分子、原子層次上研究物質性質、組成、結構與變化規律的科學，金屬的性質當然也在研究之列。同學們在學習金屬的物理性質過程中，會在教材中看到一張圖，該圖揭示了金屬的一些物理性質及其在實際應用中的多樣用途。

有趣的是，通過對比不同版本的教材，同學們可能會注意到圖中文字表述的微妙變化。早期的教材中提到金屬“能展成薄片”，而現行的教材則更新為“有延展性，能壓成薄片”。這一變化實際上引導我們深入探討一個核心概念——延展性。

什么是延展性

其實，延展性是延性、展性兩個概念相近的機械性質的合稱。這些概念多見于材料科學。延性是材料受力而產生破壞之前的塑性變形能力，主要表現在材料被拉伸成線條狀時。而材料在外力（錘擊或滾軋）作用下能被碾成薄片而不破裂的性質，則是展性。通俗一點兒說，金屬有延性，是指金屬可以被抽成細絲；金屬有展性，是指金屬可以被壓成薄片。

常見金屬及許多合金均有延展性。延性和展性兩者間并不總是相關，如金具有良好的延性和展性，但是鉛僅有良好的展性。因這兩個性質概念相近，常被合稱為“延展性”。

金屬延展性的應用

除了教材中說的可以拉成絲、壓成薄片，還有哪些具體的例子能說明金屬具有延展性呢？

當前，懸索橋與斜拉橋成為橋梁設計領域的流行趨勢。無論是懸索橋還是斜拉橋，都離不開纜索。研發纜索的科技含量非常高，要求對所用金屬材料的延展性進行極其精確的控制與把握。

延性最好的金屬莫過于鉑了。鉑，俗稱“白金”，最細的白金絲直徑不過1/5 000毫米。而生活中利用金屬展性的現象，比較常見的就是金箔了。金的展性非常好，最薄的金箔只有1/10 000毫米。一兩黃金壓成的金箔，可覆蓋兩個籃球場。

延展性有規律嗎

一般情況下，延展性都是對金屬來講的，即對金屬晶體來講，對其他晶體一般不講延展性。那么，哪些金屬具有更好的延展性呢？

活潑金屬的延展性往往很差，不活潑金屬的延展性往往很好。比如，在金屬中，金、銀、鉑的延展性都在最好之列，堿金屬和堿土金屬的延展性均在最差之列。當然，在金屬中，延展性最差的要數金屬汞了，因為它在常態下為液態。

金屬為什么具有延展性

我們常說，物質的結構決定了物質的性質。所以，金屬具有延展性的問題也可以從金屬的結構進行解釋。當金屬受到外力作用時，金屬內原子層之間容易做相對位移，金屬發生形變而不易斷裂。因此，金屬具有良好的延展性。

金屬內沒有分子或離子，而是完全的金屬鍵，即全是金屬原子之間直接相互作用構成的。金屬通常是按照最密集排列，就像平時堆放水果一樣，整齊地羅列起來的，各原子之間的距離都差不多，是一種晶體。金屬晶體的組成微粒為金屬離子和自由電子，存在金屬鍵。當金屬受到外力作用時，晶體中的各原子層就會發生相對滑動。由于金屬離子與自由電子之間的相互作用沒有方向性，滑動以后，各層之間仍保持著這種相互作用。在外力作用下，金屬雖然發生了變形，但是金屬鍵不被破壞，不破壞金屬鍵，移動就容易，因為這樣金屬離子移動時就不需要吸收能量克服金屬鍵能。

通過上述介紹，同學們對金屬的延展性應該有所了解了吧？

（責任編輯：白玉磊）