自然科普:你以为金属都是“雪白色”?错!真实它们都是“黑色”的!

作者:娱乐 来源:热点 浏览: 【 】 发布时间:2023-01-30 12:43:35 评论数:

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自从20世纪前期社会从工业化时代进入信息化、为金全球化和学问化的属都实们色时代,社会临盆力的都黑停顿对资料的央求赓续提高,同时,雪白色轻柔健身操视频由于迷信的科普快速停顿和资料临盆技艺的成熟,其他各类资料也得以飞速停顿,为金但金属资料作为最重要的属都实们色结构和功用资料的位置却一向难以撼动。

在各类各样的都黑资料里,金属可谓充任了“顶梁柱”的雪白色感染。看看你的科普周围,一定存在着由金属制成或介入制成的为金器械。一个最笼统的属都实们色例子是每小我都离不开的手机,少了金属,都黑就会变成一块无用的砖头。

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黑,中华快乐健身操是五彩斑斓的黑

提到金属,你的脑海里会显现出甚么气候呢?是金光闪闪的项链金饰,抑或是闪烁着金属光泽的锅碗瓢盆?不知道你发清楚明了没有,每当提到金属,我们似乎历来不会把它和黑色接洽到一路,但“黑色金属”确切是金属中一个大年夜类!

“黑色”这个词很随便令人们误以为黑色金属一定是黑色的,而有色金属一定是五彩斑斓的。基于此,不少人以为雪白色的铁、铬和银灰色的锰应当都不是“黑色”金属。那为何要将三者及其合金回到黑色金属的范围内呢?

缘由原由是多么的:黑色金属是工业上对铁、铬和锰的统称,亦包括这三种金属的合金。毕竟上纯真的铁和铬是雪白色的,而锰是银灰色。由于钢铁外不雅深刻掩盖一层黑色的健身操lili全集四氧化三铁,而锰和铬重要运用于冶炼黑色的合金钢,所以才会被误以为是“黑色”金属。

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钢铁和黄金区分代表性黑色金属和有色金属,图库版权图片,不授权转载

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金属两大年夜门派之争

关于金属,官方定义是“具有光泽、有优胜的导电性、导热性与机械机能,并具有正的电阻温度系数的物质”。

金属是个大年夜家庭,这个大年夜家庭内一共有86名成员。深刻人们依据它们的颜色和性质等特点,将其分为两个“门派”:黑色金属和有色金属。黑色金属重要指铁、铬、锰及其合金,如钢、健身操时间过长生铁、铁合金、铸铁等,有色金属则泛指黑色金属以外的金属,别名非铁金属,就是铁、铬、锰这些金属以外的全部金属的统称。

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元素周期表,图库版权图片,不授权转载

两者不只称号不合,它们的产量也大年夜相径庭!有色金属由于种类浩瀚,其矿产地的数量也就比黑色金属要多得多。而黑色金属固然矿产地少,然则其每个矿产地的产量可是很多的,使黑色金属的回到中国健身操总产量到达了世界金属产量的95%!并且铁、铬、锰这三种金属都是冶炼钢铁的重要原料,而钢铁在公允易近经济中占据极端重要的位置,亦可作为权衡国度力气的重要标志。

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幽默的名字来源

“有色金属”英文翻译为“Nonferrous Metals”,与“黑色金属”的英文翻译“Ferrous Metals”相对应。据一名经久从事有色金属行业任务的教员长教员讲,现在将“Ferrous Metals”和“Nonferrous Metals”翻译为“黑色金属”和“有色金属”的进程,也是一个幽默的故事。

最早翻译“Ferrous Metals”和“Nonferrous Metals”的学者以为,假设直接翻译为“铁的金属”和“非铁的金属”,或“含铁的金属”和“不含铁的金属”,固然琢磨到了翻译的准确性,却不敷繁复,在运用上也十分拗口。因此这位学者跳出惯性脑筋,从金属的光学性质动身,停止了翻译中的再制造。

纯真的铁是雪白色,但在人们一样深刻任务、生活中常罕见到的铁,倒是黑色。这是由于铁的外不雅掩盖了一层黑色的氧化膜:四氧化三铁。也恰是由于这层氧化膜,使铁给人们留下了黑色的印象,因此从这个角度动身,将“Ferrous Metals”制造地翻译为“黑色金属”。

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生锈的钢铁和纯真的钢铁 图片来源:中科院金属所先辈钢铁资料研讨部

有了“黑色金属”的存在,又琢磨到银是白色、金是金色、铜是黄色、铅是灰色,“非铁的金属”出现多彩的光学特点,因此将“Nonferrous Metals”翻译为“有色金属”。从此,“黑色金属”和“有色金属”便成为汉语中的“Ferrous Metals”和“Nonferrous Metals”内行业中传达开来。

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金属,社会停顿的“顶梁柱”

金属资料可以说是人类社会停顿的推进者,由于它在人类社会的各个转型期都起到了无足轻重的感染。在人类社会停顿史上,继石器时代今后出现的铜器时代、铁器时代,都以金属资料的运用为事先代的清楚标志。

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青铜兽面纹鼎 图片来源:故宫博物院

第二次世界大年夜战后,迷信技艺的提高促进了新型资料的停顿,球墨铸铁、合金铸铁、合金钢、耐热钢、不锈钢、镍合金、钛合金和硬质合金等接踵被研收回来并被运用于实践临盆。

到了现代时代,金属资料的研发已不止局限于传统的纯金属、纯合金倾向。跟着基本实际、工艺技艺的美满,新的金属资料取得了矫捷停顿。个中包括纳米金属,高/中熵合金,定向凝结柱晶和单晶合金等高温结构资料、金属基复合伙料和外形记忆合金等[1-4]。

各类各样的金属资料已成为人类社会停顿的重要物质基本,农业现代化、工业现代化、国防和迷信技艺现代化都离不开金属资料的支撑,小到耕具、机械零件、一样平经常运用品,大年夜到飞机、导弾、火箭、卫星、核潜艇等尖端兵器和原子能、电视、通讯、雷达、电子计算机等尖端技艺所需的构件或部件大年夜都是由金属制成。

而今世界上很多国度,尤其是工业蓬勃国度,竞相停顿金属、有色金属工业,促进金属的计谋贮备。可以说,金属资料是公允易近经济、公允易近一样深刻生活及国防工业、迷信技艺停顿必弗成少的基本资料和重要的计谋物质。

参考文献:

[1] K. Lu, Making strong nanomaterials ductile with gradients, Science 345(6203) (2014) 1455-1456.

[2] W. Xu, B. Zhang, X.Y. Li, K. Lu, Suppressing atomic diffusion with the Schwarz crystal structure in supersaturated Al–Mg alloys, Science 373(6555) (2021) 683-687.

[3] Q. Pan, L. Zhang, R. Feng, Q. Lu, K. An, A.C. Chuang, J.D. Poplawsky, P.K. Liaw, L. Lu, Gradient cell–structured high-entropy alloy with exceptional strength and ductility, Science 374(6570) (2021) 984-989.



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