登陆注册
6739800000026

第26章 资源的开发和利用(2)

紫砂充分体现了泥的本色,它的器形千变万化,但个个都表现出一种色泽温润的儒雅风韵。

紫砂极其珍贵,在宜兴紫砂器中,最受称颂的是紫砂茶壶。

紫砂的出名得益于明代一位叫供春的制壶艺人,现在国家博物馆里还珍藏着一把由他制作的紫砂壶。

高速“繁殖”的特种陶瓷

特种陶瓷又称精细陶瓷,是在现代化生产和科学技术的推动、培育下发展起来的,并迅速更新,新品层出不穷。它们所用的主要原料不再是黏土、长石、石英,而更多地采用纯粹的氧化物和具有特殊性能的原料。

特种陶瓷不同的化学组成和组织结构决定了它特殊的性质,如高强度、高硬度、高韧性、耐腐蚀、导电、绝缘、透光等,广泛应用于机械、电子、化工、冶炼、能源、医学、核反应、宇航等诸多领域。

铝——曾经比黄金还贵的金属

铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅,居第三位,是地壳中含量最丰富的金属元素。铝是当今最常用的工业金属之一,它质地软,强度小,延展性良好,可拉成细丝和轧成箔片,大量用于电线、电缆制造业,无线电工业以及包装业,是国民经济发展的重要基础原材料。

铝的“出生证”

铝以化合态的形式存在于各种岩石或矿石里,提炼相当困难。

100多年前,铝的价格是黄金价格的三倍,就连拿破仑三世也只有一套铝制餐具。

17世纪,德国化学家斯塔尔发现明矾内含有一种特别的物质。

1754年,他的学生马格拉夫从中分离出了矾土,也就是氧化铝。

1825年,丹麦科学家奥斯特用钾汞还原无水氯化铝,提取出了不纯的金属铝。

1827年,德国化学家维勒用金属钾还原氯化铝,终于得到了较为纯净的铝,为铝领到了“出生证”。

铝的批量生产和普及

1854年,法国人德维尔在炼铝的方法上取得了较大突破,在他的指导下,热维利亚兵工厂终于生产出了第一批铝锭。

虽然德维尔为铝的批量生产作出了重要贡献,但铝极其昂贵的造价决定了它只能用于打造首饰。直到1886年,两个大学生——美国的豪尔和法国的埃罗分别用电解法制造出了铝,铝的使用才得以普及。

铝中新秀——铝合金

铝与其他金属按一定比例混合,形成坚硬的铝合金,这种合金密度低,但比强度高,接近甚至超过优质钢;塑性好,可加工成各种型材;具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。

据统计,一架飞机大约有50万个铝合金铆钉。用铝和铝合金作为材料制造的飞机元件重量占飞机总重量的70%。

铁是怎样炼成的

铁是浩瀚宇宙中普遍存在的一种重要元素,在地球的生物进化过程中也至铁关重要。

目前,铁的主要来源是蕴藏在地表层的铁矿石。生铁冶炼技术是冶铁术的起源,它的出现,为古代人类带来了更新更好的生产工具——铁器,大大提高了生产力,促进了社会的发展。

生铁是怎样炼成的

据历史记载,最早的生铁冶炼技术出现在中国的春秋晚期,比欧洲早1900年。冶炼生铁的关键是提高炉温。冶铁者发明了有几个入风口的冶铁炉,用好几只皮囊同时鼓风,把炉温提高到1200至1300摄氏度,使铁矿石化为铁水,再把铁水注入铸范,制成器具。

到了战国时期,生铁冶炼技术有了进一步提高,规模大的冶炼场甚至有几百名工匠。各国都出现了冶铁中心,最著名的有赵国的邯郸、魏国的棠溪和楚国的宛。约公元前500年,楚国人已经有了“渗碳制钢技术”,使得铁制工具开始被广泛使用。

随着社会发展的需要,铁的深加工——炼钢业问世,并迅猛发展。钢的含碳量为0.05%至2.0%,它的机械强度和韧性较高,还具有耐热、耐腐蚀、耐磨等特殊性能。

目前人们习惯将钢与铁合称为钢铁。钢分很多种,按所含成分的不同,钢有碳钢、低合金钢、高合金钢等;按产品形状,钢有形钢、棒钢、板钢等。

中国是世界第一大钢铁生产国,荷兰的米塔尔钢铁公司则是世界最大的钢铁企业集团。

钛的利用

钛是一种用途广泛而又不易冶炼的金属。伴随着科技的进步,钛金属和钛合金的应用更加广泛。钛合金成为制造飞机和航天器的主要材料。

21世纪的金属

钛在地壳中的含量约为0.6%,仅次于铝、铁、钙、钠、钾和镁,居金属含量的第七位。1791年,英国化学家格雷戈尔发现了钛元素,但直到1910年,英国人亨特才第一次在爆炸器中用钠还原四氧化钛,制得不到1克的纯金属钛。因为钛在高温下化学性质活泼,所以必须在与空气和水相隔绝的环境中进行冶炼,在真空或稀有气体中提纯。

由于冶炼困难,所以直到1947年,全世界才生产出2吨钛。

钛比重小,仅为钢的一半,但强度比钢高。它抗腐蚀性强,甚至能抗王水的腐蚀;熔点高,比黄金还高600摄氏度左右。综合性能如此优异的金属是极其少见的,因此,钛受到科学家们的重视。钛高强度、小比重的性能,使它特别适合作为超音速飞机和航天器的材料。钛的耐高温性能好,是制造涡轮喷气发动机的理想材料。由于良好的抗腐蚀性能,钛可用来制造深海潜艇,去探索海底的秘密。钛也可用于制造化工行业的反应器等设备。

但是目前钛的冶炼还很困难,产量很低。如果在冶炼技术上取得突破,钛就有可能代替钢铁成为21世纪应用最广泛的金属,因而它被称为“21世纪的金属”。

制造飞行器的钛合金

以钛为基本金属元素加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。

钛合金可分为结构钛合金和耐热钛合金,或α型钛合金、β型钛合金和α+β型钛合金。钛合金按组织可分三类:钛中加入铝和锡元素;钛中加入铝铬钼钒等合金元素;钛中加入铝和钒等元素。

钛合金主要用于制作飞机发动机、压气机部件,以及火箭、导弹和高速飞机的结构件。20世纪60年代中期,钛及其合金已在一般工业中应用,用于制作电解工业的电极,发电站的冷凝器,石油精炼和海水淡化的加热器以及环境污染控制装置等。此外还用于生产贮氢材料和形状记忆合金等。

钛合金是一种新型结构材料,它具有良好的综合性能,如密度小,抗强度和抗断裂韧性高,疲劳强度和抗裂纹扩展能力好,低温韧性良好,抗蚀性能优异等。某些钛合金的最高工作温度为550摄氏度,预期可达700摄氏度。因此,它在航空、航天、汽车、造船等工业部门被日益广泛地应用,是较为理想的航天工程结构材料。全世界钛产量中约80%用于航空和宇航工业,主要用于制造机身、机翼、蒙皮和承力构件。

形状记忆合金——“永不忘本”的神奇材料

形状记忆合金是具有神奇“记忆”本领的新型功能材料。一般的金属材料在外力作用下会产生永久性的塑性变形。但是形状记忆合金在发生了塑性变形后,加热到一定温度,还会恢复原状。

目前世界上已经有铜锌、金镉、镍铝等20多种有记忆功能的合金。形状记忆合金已经成为当今世界上最重要的金属材料之一,质轻、高强度和抗蚀等特性使它在各个领域备受青睐。

形状记忆效应的发现

1963年,美国海军军械研究室的研究人员在一项实验中需要一些镍钛合金丝,但他们拿到的合金丝都是弯弯曲曲的,使用不方便,于是他们就将这些细丝拉直。但在实验中,当温度升到一定值的时候,这些已经被拉直的镍钛合金丝,突然又全部恢复到原来弯曲的形状,而且和原来一模一样。他们反复做了多次实验,结果都一样。

科学家们进行深入研究和实验后发现很多合金都有这种本领,并把这种现象叫做“形状记忆效应”。

同类推荐
  • 中华成语故事(第七卷)

    中华成语故事(第七卷)

    本书辑录古典文学语言的精华,它言简意赅;形象生动,成语故事则让儿童在妙趣无穷的故事中熟知一定的成语。从而对学习语言产生浓厚的兴趣,对儿童丰富词汇、增长知识大有益处。科学研究表明儿童在学龄前及小学低年级这一阶段是知识启蒙,道德启蒙的最佳时期,这些内容健康,浅易显懂的成语故事,必将会使儿童终身受益。
  • 茶馆文化

    茶馆文化

    中国文化知识读本:茶馆文化》主要内容包括:茶馆文化漫谈、北方茶馆、南方茶馆、施茶活动、茶馆的现代发展。《中国文化知识读本:茶馆文化》从茶的起源开始讲起,告诉读者茶如何从简单的饮变成中国一种特有的文化现象,以及南北方茶馆的地理分布和功能介绍,为之勾勒了一幅茶馆在中国的兴衰走势图,并从各个侧面介绍茶馆如何承载着宴饮聚会、娱乐生活、洽谈生意、品谈人生等几个方面的功能,将茶馆现象上升为一种文化现象,寄托着中国借物咏怀的传统道德情节。
  • 世界文化博览(第四册)

    世界文化博览(第四册)

    《世界文化博览》精选了大量世界文化与自然遗产,以精炼的文字从多方面加以说明与介绍。揭开历史,一窥背后的故事,将人类历史上的里程碑和转折点,冲突和战争、创造和发现、崛起和衰落等,一一呈现在读者面前。其内容涵盖了原始社会、传媒通讯、人类军事武器的产生、数学宝库、西方文明的产生、人类走向宇航时代等。带你领略世界文化的博大精深,感受文化的力量和魅力,享受精神的盛宴,浓缩世界文化知识精粹。旨在为读者提高文化修养、丰富人生内涵、添加知识储备、准备写作素材、增加聚会谈资……
  • 巴人寻根:巴人·巴国·巴文化

    巴人寻根:巴人·巴国·巴文化

    有关巴人的历史和故事,是那么的遥远,遥远得虚无缥缈,人们翻阅故纸堆里的文字就像阅读神话传说,将信又将疑。然而,从20世纪中期以来,有关巴人和巴文化的考古发现层出不穷,使那些原本朦胧的史实逐渐清晰起来,那些远古的场景又开始浮现在现今人们的眼前。原来,二三千年前的巴人并没有离我们远去,他们就在我们的脚下,就在这片富饶的巴渝大地,与我们仅相隔咫尺红土!透过肥沃的土壤,我们尚能感受到历史的余温。
  • 生肖文化:鼠咬天开

    生肖文化:鼠咬天开

    本书研讨了生肖鼠的文化蕴涵,侧重说明人与动物的互动关系,以及该种动物在中国文化传统中的多方面投影和表现。
热门推荐
  • 深闺怨

    深闺怨

    乔云蕾意外落水本该死之人,却不想被那一声声啼血的悲绝,拉到了异世成为了东岳七王爷的侧妃。只是这白得的命,却也暗藏汹涌,王爷相公拿那她当箭靶,做庇佑心尖人的替死鬼,上有王妃刁难,下有姨娘设计,这水深是水,偌大王府没处可活。她本以为安分守己便可做米虫,却不想这深宅王府,争宠、陷害、夺爱、谋杀处处皆是。大宅王府内的腥风血雨,毒计背后的阴谋,争宠下隐藏的龌蹉,夺爱背后无情,身处其中不是你想退就可以退的。--情节虚构,请勿模仿
  • 鬼约惊魂

    鬼约惊魂

    人约黄昏前,鬼约辰时后。前女友半夜约我到学校后面的小树林,说她男朋友想见见我……
  • 女人爱情全攻略:拥有爱情的女人拥有一生的幸福

    女人爱情全攻略:拥有爱情的女人拥有一生的幸福

    女人离不开爱情,从懵懂少女的青涩初恋,到头发花白携手人生路,只要拥有爱情,女人的生命就始终充满活力。然而在这个情感异常迷惘的年代,在这个诱惑丛生的社会,面对捉摸不透的爱情,女人应该如何去把握?如何才能让爱情之花常开不败呢?《女人爱情全攻略》正是以提升女性自我为出发点,从女性的言谈举止到内涵修养,从生活细节到精神世界等各个方面,为女性提供了赢得爱情、保卫爱情的行之有效的方法,帮助渴望美好爱情的女人真正找到终身伴侣,演绎出携手一生的不离不弃。
  • 优秀员工必修的7堂课

    优秀员工必修的7堂课

    本书主要论述了作为优秀员工应必备的七种素质,即热情、敬业、责任、忠诚、勤奋、自信等。
  • 羽漠宸哀

    羽漠宸哀

    上一代的错延续到她的身上,自幼无父无母的她,“亲爸爸”是她的一切,是他毫无预兆的闯入她的世界,却又抽身离开,连同她的一切。几年来的爱恋该如何定夺,逃离这个地方,去遇见一个玩世不恭的他……爱恨离愁,身世谜底……几年后的回返,再遇见故人,她又该何去何从
  • Personal Memoirs of U.S.Grant

    Personal Memoirs of U.S.Grant

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 福妻驾到

    福妻驾到

    现代饭店彪悍老板娘魂穿古代。不分是非的极品婆婆?三年未归生死不明的丈夫?心狠手辣的阴毒亲戚?贪婪而好色的地主老财?吃上顿没下顿的贫困宭境?不怕不怕,神仙相助,一技在手,天下我有!且看现代张悦娘,如何身带福气玩转古代,开面馆、收小弟、左纳财富,右傍美男,共绘幸福生活大好蓝图!!!!快本新书《天媒地聘》已经上架开始销售,只要3.99元即可将整本书抱回家,你还等什么哪,赶紧点击下面的直通车,享受乐乐精心为您准备的美食盛宴吧!)
  • 资质

    资质

    人人都想成为最强但是总有人不想成为最强,这人只想悠悠哉哉过完此生可是命运总是不能让人捉摸不是吗?
  • 宠物小精灵之训练家

    宠物小精灵之训练家

    在这个存在各式各样不同种类,与着人们生活息息相关的小精灵的奇妙世界里。自幼孤儿,童年一直过着训练,长大过着战斗与死亡生活的青木来到了这个多姿多彩的世界。有着在联盟工作,长期不回家的父亲。温柔娴熟的母亲。满足于一切的叶玄对着未知的世界长吼:“未知的冒险我来了,我要将过去的青春、快乐、忧伤、痛苦,一切的一切完全弥补回来,并且活得更精彩。”带着自由的梦想,叶玄带着伙伴开始冒险世界的旅途。
  • 星火乾坤

    星火乾坤

    他,十五年前襁褓之婴,被老汉收留。五年后老汉病逝,自己开始独自生活。十五年光阴,总会有一种诡异的力量阻止自己,让得他无法修炼。这股诡异的力量究竟是什么,自己的身世有将如何,自己当真不能修炼吗.....《星火乾坤》带你走进他的故事,看他能否得到自己想要的未来,有能否解开这缠绕他的种种谜题