金属之最-哪个金属最轻？哪个金属最耐腐蚀？一口气看完...

金属之最-哪个金属最轻？哪个金属最耐腐蚀？一口气看完（收藏） 原创 泛泛科学 2019-07-17 12:27:25

在大自然里，有些特立独行的金属具有特殊的迷人之处。这些金属的某种特性一被人们发现， 很快就在科学技术的发展中爆发出五彩缤纷的火花。

• 最轻的金属—锂（Li）
  

在自然界中，最轻的金属是锂（Li）。它是巴西化学家阿．阿尔夫维特桑（José Bonifácio de Andrada e Silva, 1763 –1838）在1817年首先发现的。锂的比重和干燥木材差不多，每立方厘米只有0.543千克。如果把锂扔到水里，它会像软木塞一样漂浮着。如果把锂做成一架飞机，两个人就能抬着这飞机走。锂有漂亮的银白色外表，性质活泼，化学反应能力很强，在工业生产中用途很广。


早在第二次世界大战时，锂就和原子能工业结了缘。大家都听说过威力强大的氢弹，但是氢弹里装的氢不是普通的氢，而是比普通氢重一倍的重氢（即氘，D）或重二倍的「超重氢」（即氚，T）。用锂能产出「超重氢」─氚，还能造出氢化锂（LiH）、氘化锂（LiD）、氚化锂（LiT）。最初的氢弹都用氘和氚的混合物做炸药，后来氢弹逐步改进，爆炸物多采用锂和氘的化合物─氘化锂。
1967年6月17日，中国成功爆炸的第一颗氢弹，其炸药就是氢化锂和氘化锂。它们在几千万度的高温下发生热核聚变反应而生成氦，同时在一瞬间释放出巨大能量。据计算，一公斤氘化锂的爆炸力等于五万吨烈性TNT黄色炸药。因此，人们给锂起了个美名，叫做高能金属。

• 最重金属—锇（Os）
  

自然界最重金属是锇（Os），它存在于锇铱矿中，是一种灰蓝色的金属，硬而脆，每立方厘米重达22.48克，是同体积锂的41.5倍。1804年英国化学家田南特（Smithson Tennant, 1761 –1815）第一个发现了它。后来人们提炼出纯锇，又用锇制成锇铱合金，做为钢笔的笔尖，或作为钟表、重要仪器的轴承，因为这种合金十分耐磨，可以使用多年而不损坏。

• 最难熔的金属—钨（W）
  

目前世界上最难熔的金属是钨（W），人们称它为耐热金属冠军。钨是瑞典化学家虚雷（Carl Wilhelm Scheele, 1742 –1786）在1781年用酸分解钨酸时发现的，到了1848年人们才制得纯金属钨。钨熔点高达摄氏3,410度，每立方厘米重达19克多，硬度很高，只有加热到很高温度才能进行压力加工。
令人惊奇的是，这种熔点高、硬度高的金属却有很好的可塑性。一根一斤重的钨棒可以拉长成四百多公里的细丝，这种细丝在摄氏3,000度的环境中仍有一定强度，而且发光效率高，使用寿命长，是制造各种灯丝的好材料。白炽灯、碘钨灯，甚至世界上最新颖的灯管和灯泡等，都用钨做灯丝，现在世界上每年生产各种灯达10亿个以上。
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，是制造切削机床车刀的好材料。从1900年世界博览会上第一次展出钨钢车刀，到1950年的50年间，由于使用钨钢刀使机床切削的速度增加了200倍，大幅提高了劳动生产率，加速了机器制造业的发展。

• 最硬的金属—铬（Cr）
  

世界上最硬的金属是铬（Cr），素有硬骨头金属的称号。1797年法国化学家伐克林（Louis-Nicolas Vauquelin, 1763 –1829）进行铬铅矿分析时首先发现了铬。1799年，经过反复实验，人们才制得纯净的金属铬。铬呈银白色，化学性质稳定，在水、空气中不生锈。它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、仪表和国防工业发展。

• 最易熔化、质地最软的固体金属—铯（Cs）
  

目前，世界上最易熔化、质地最软的固体金属是铯（Cs）。铯在摄氏29.5度就开始熔化，人体正常温度是摄氏37度，如果把铯放在手里，它会像冰块掉到热锅里一样很快化成液体。铯比石蜡还软，用小刀可以随意把它切成各种形状。铯的化学性质活泼，在空气中会像黄磷一样自燃放出紫红色的光芒。如果投入水中，它会和水猛烈作用，放出氢气、燃烧甚至爆炸。因为铯不是安分守己的分子，人们平时总是把它关在煤油里，使它与水、空气隔绝。
铯在1860年由德国化学家本生（Robert Wilhelm Bunsen, 1811–1899）首先发现，后来经过人们的不断寻找探索，才提炼出纯净的金属铯。直到今天，世界铯的产量才只有几十公斤。想不到吧！
这种世界上最软、最易熔、产量又最少的金属，还有很大的用处呢！铯的光电效应特别好，如同人的眼晴一样，对光有很强的感应能力，是制造光电管的主要感光材料。有了铯，人们就可以把光和电联系起来，使光转换成电，使信号变成电信号，电影、电视、无线电传真、夜视镜等都离不开铯。因此铯获得光敏金属、长眼晴金属的称号。

• 强度比（强度和重量的比值）最高的金属—钛（Ti）
  

钛（Ti）的强度比在目前所有金属中最高。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；钛的强度比是不锈钢的3.5倍，铝合金的1.3倍，镁合金的1.6倍。许多新型的钛合金，抗拉强度每平方厘米都在100公斤以上。同时，钛合金又能经受摄氏500度以上高温的锻炼，抗得住摄氏零下100多度低温的考验。因此，钛和钛合金是制造飞机、火箭、飞弹、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，可使坦克重量减轻百分之四十，大幅提高坦克机动作战的能力。在飞弹、火箭、飞船上，用钛或钛合金代替钢材，能使重量减少几百公斤，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。
据报导，美国有一种超音速远程截击机，用钛量可占其总重量的百分之九十五，有钛飞机之称。目前，全世界一半以上的钛用来制造飞机机体和喷气发动机的零件。因此，人们称赞钛是太空金属！
太空金属来之不易，有着艰难的成长史。1789年，英国化学家格列戈尔（Martin Heinrich Klaproth, 1743 –1817）首先从矿物中发现了钛。以后漫长的岁月，由于科学技术水平的限制，人们原以为钛过于质脆不能做为结构材料。到了1910年，纯净的金属钛才被提炼出来，当时全世界产量只有0.2公克！1947年增加了产量，也只有2吨。可是到了1955年，一下增长了5,000倍，达到1万吨。默默无闻几乎150年的钛，一跃成为前程似锦的太空金属，受到了人们的热情关注。

• 抗腐蚀能力最强的金属—铌（Nb）
  

含铌矿石

铌（Nb）抗腐蚀能力在目前所有金属中最强的，它坚固硬朗，化学性质非常稳定，能够抵御空气中氧的侵蚀。即使把铌放在大气中15年，表面也不会生锈，只是稍微有点变暗。一般金属都怕强酸，唯有铌能够横眼冷对。有人把铌放在浓硝酸中两个月，或放在王水中六个日夜，结果它仍然面不改色，安然无恙！因此铌被人称为抗腐蚀大王！因为铌具有最强的抗腐蚀能力，在化学工业上广泛用来制造高级耐酸设备。
铌是英国科学家哈契特（Charles Hatchett, 1765 –1847）在1801年首先发现的，1929年才制得纯金属铌。1955年金属铌结束实验阶段，开始工业量产的规模。1960年后产量激增，目前世界年产量已超过500吨，发展前途也十分宽广。

• 总结
  

科学家在开拓科学技术领域中，正在利用锂的轻盈特性和某些金属的优越性能制造新型的合金，以促进太空飞行和空间技术的发展。在探索宇宙奥秘的过程中，科技工作者期望着获得新的强大动力，正展望着利用铯原子外层电子最易激发放射的特性，制造一种新型的铯离子火箭，以推动征服宇宙的工作，继续攀登科学技术高峰。
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