偶然的大发现——不锈钢的前世今生

偶然的大发现——不锈钢的前世今生隔壁小书童王小 2020-05-30 09:13:46

不锈钢的应用已经涉及到我们生活的方方面面，从我们用的不锈钢餐具、刀叉，到耐腐蚀机械部件，从建筑装饰材料到医疗器械等不锈钢可以说随处可见。

第一次世界大战英国士兵

这种材料的发现充满了偶然性，第一次世界大战前时英国的炼钢技术差，英国士兵使用的步枪、枪膛很容易磨损，使用一段时间就要运回后方整修。为了解决枪膛磨损问题，1908年英国谢菲尔德的两大钢铁生产商布朗公司和菲斯公司联合成立了一家实验室：布朗菲斯。他们聘请科学家布雷尔利(Harry Brearley)开发新型钢铁合金，重新研制耐磨损的新枪膛。

布雷尔利

布雷尔利接受任务后，立即组织研究小组，着手合成钢的研制工作。从1912年开始，布雷尔利按照各种比例将不同元素掺入钢铁里熔炼，然后测试它们的耐磨损性能，以寻找一种较耐磨的合成钢。金属材料的冶炼、合成是一项艰苦的工作。实验室里的角落里，各种废弃的钢材堆成了一座小山。时间一长，废弃样品甚至房间里都放不下了，只能堆放在户外。

一天，实验人员决定把这些废弃实验品处理掉。在搬运时人们在这堆锈迹斑斑的钢材中发现有几块钢材闪闪发光与其他的钢材形成鲜明的对比。

这真是意外收获！要知道，钢有一个大问题，它容易生锈。那些经持续敲打和暴露在湿气中的工具，会很快腐蚀。几个月户外的日晒雨淋后还不生锈，在当时是不可想象的。对于当时的冶金学家们来说，耐磨只是一个眼下的应用性难题，而解决腐蚀则是一个革命性的课题！

不锈钢的重要成分铬

布雷尔利翻出实验记录本，根据编号记录找到了这个样品的成分，这是一种含铬12.8%和含碳0.24%的合金。后续研究结果表明，这种钢材可以经受盐、酸、碱的侵蚀。不锈钢就这样偶然被发现了。

科学探索是充满艰辛而又乏味的工作，同时也充满了趣味和偶然性。如果没有一次次的尝试，敏锐的观察与好奇心，相信也不会发生这种偶然。

1915年，布雷尔利的不锈钢发现成果在美国取得了专利;1916年该成果又获英国专利。此时，布雷尔利与斯图亚特合伙创办了一家生产不锈钢餐具的工厂，将科技成果转化为生产力。由于新颖的不锈钢餐具深受人们欢迎而风靡欧洲，后来又传遍全世界。由此，布雷尔利也赢得极高的声誉，他被尊称为不锈钢之父。

然而，布雷尔利并不是不锈钢的第一个发现者。20世纪初，法国居耶和波鲁兹两位工程师已经发现铁中掺入铬之后的金属具有光亮和可抗腐蚀性，因为当时不知道这种合金有何用处，便轻率地将它扔掉了。1912年，美国的赫莫斯也做出了不锈钢。同时期的德国冶金专家舒特劳斯和毛勒亦发现在冶炼中加入铬、镍可制成不会生锈的钢材。他们的发现几乎与英国的布雷尔利是站在同一起跑线上，可是对观察发现的奇异现象，他们都没有问一个为什么?却在步入继续研究的科学大门前停止了脚步，因而与首次发现不锈钢的荣誉桂冠和加以开发利用获得巨大经济效益擦肩而过。

某种不锈钢的表面显微结构

后来科学家发现，不锈钢之所以能如此耐腐蚀，是因为当它暴露在空气里的时候，它的表面的铬元素就形成了一层致密的三氧化二铬，这层氧化膜是如此的薄，所以不会影响金属表面的光滑和金属光泽。这层氧化膜还不会跟水和空气继续反应，当表层被刮擦伤后，新的氧化膜又迅速生成。铝合金虽比钢轻，也耐腐蚀，但表层的氧化膜却是灰色的，不如不锈钢光亮。另一方面，铝较软，而铬是硬度最大的金属，莫氏硬度高达9，所以不易磨损。虽然不锈钢成本较高，却仍然用途广泛。

不锈钢因为光亮的外表常被用做装饰材料

由于所有的不锈钢都由其组成的元素成分含量决定，因此不是任何一种不锈钢都能抵抗各种介质侵袭腐蚀：通常所说的不锈钢只能防御大气暴露腐蚀(温度、湿度、日照、降雨量及大气污物等的腐蚀)，且日久也会出现表面泛色，甚至出现锈迹。但这些瑕疵抹杀不了不锈钢业绩的光辉，也动撼不了被奠定广阔用途的地位。人们誉称不锈钢，它是20世纪改变人类文明进程的一项重大科学发现。

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36 条评论

评论

• v28172100599 9天前
  

  戴南不锈钢，下雨不能装。

  回复 ⋅ 2条回复8
• 三月潮 8天前
  

  这是近代欧美发现不锈钢历史。而中国早不知多少千年前就已发现

  回复 ⋅ 3条回复1
• M5992 9天前
  

  小时候听说不锈钢是我国的特产，被别国窃取了。。。。。[我想静静][我想静静][我想静静][我想静静][我想静静]

  回复 ⋅ 1条回复9
• 用户8343961760464 4天前
  

  科学探索是充满艰辛而又乏味的工作，同时也充满了趣味和偶然性。如果没有一次次的尝试，敏锐的观察与好奇心，相信也不会发生这种偶然，这就是弯道超车。 无法完成的任务。你只看到了成果而没有看到过程，而这个过程当中有最大的收获。

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• marcopolochina 9天前
  

  科学探索是充满艰辛而又乏味的工作，同时也充满了趣味和偶然性。如果没有一次次的尝试，敏锐的观察与好奇心，相信也不会发生这种偶然。

  
  

我知道答案 本帖寻求最佳答案回答被采纳后将获得系统奖励10 天空金币 , 目前已有1人回答

龚老师，你真是牛人啊