登陆注册
44303400000026

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
  • 嫁衣余香录——编辑文化学研究

    嫁衣余香录——编辑文化学研究

    本书主要讲述了编辑出版业方面的内容,以期更好的让读者了解出版方面的文化。
  • 乐舞与书画(和谐教育丛书)

    乐舞与书画(和谐教育丛书)

    以构建和谐教育为宗旨,以实现素质教育为导向,以提高教师专业化水平为追求,以促进学生按发展为目标的系列教育丛书。
  • 红巾军起义

    红巾军起义

    “中国文化知识读本”丛书是由吉林文史出版社和吉林出版集团有限责任公司组织国内知名专家学者编写的一套旨在传播中华五千年优秀传统文化,提高全民文化修养的大型知识读本。
  • 风俗探幽

    风俗探幽

    风俗既是社会生活中最富情趣的领域,又是源头幽远、寓义奇奥的文化现象。由于社会生活的不断发展及文化功能的相应变化,风俗也不断改变着自己的形态,使其传统的象征意义变得更为奇曲而隐秘。《风俗探幽》共分岁时篇、人生篇、丧葬篇、土木篇、俗信篇,从中国古风今俗中选取了60个有趣的事象,加以寻源探幽,释义揭谜,以充分展示中华风俗的俗雅、平奇、显隐交并的文化特征,为读者提供一部认知中国风俗和文化传统的形象读本。
  • 神话传奇

    神话传奇

    神话由远古族群的人们集体创造并且流传下来,神话分为创世神话、始祖神话、洪水神话、战争神话、发明创造神话。本书选取了中国最著名,最为重要的神话呈现给读者。
热门推荐
  • 小花莲藕

    小花莲藕

    华雒奴龄19的时候遇到了陛下,一碗小花莲藕让陛下带她回了紫禁宫,从此宫墙深深,挣脱不得…能对她温柔说:“无论真的假的,哥哥可都信了啊!”也能冰冷说:“一日为奴,你万世为奴…”福瑞得,疲思佛,忆苦甜…生命的最后一刻,还是秦墨描绘的那个自由,和平,平等的世界…在陛下怀里渐渐失去意识,最后一句还是轻轻柔弱说:一日为奴,万世,不为奴…
  • 绝代战王

    绝代战王

    “没有什么好解释的,我不想做的事谁也强迫不了我,我要做的事谁也阻挡不住我。那些不长眼的东西杀了就杀了没有什么大不了的”王战语气平淡没有一丝波澜,似乎只是做了一件微不足道的事。战王出山,战天、战地、战鬼神。
  • 保教知识与能力辅导用书

    保教知识与能力辅导用书

    本书根据教育部对幼儿教师的最新要求编著,以吻合国家教师资格考试的最新大纲,主要内容涉及:学前儿童发展、学前教育原理、生活指导、环境创设、游戏活动的指导、教育活动的组织与实施、教育评价七大模块。体例上先梳理相关的知识点,然后结合案例对知识点进行理解和运用,最后辅以模拟题或真题来帮助考生寻找解题思路。
  • 掌中惊欢

    掌中惊欢

    她被公主讽时,是他冷言回怼维护她;她顾虑而掩面未食时,是他遣去众人为她着想。他唤她烟儿,他不在意她的可怖面容,他说她不再是一人。她以为这般的他,自然心中是有她的。只是,那后来的后来,是谁竟原来一直在赐她避子汤?是谁竟亲眼看着她坠落而去?又是谁,竟亲手灭了她的家国?自此终是知,她曾亲口所说的唯一依靠,原来是个笑话。
  • 九阳奇谭

    九阳奇谭

    修行一万载,徐念孤立万峰之巅,抬头仰望,发现高空之上,最耀眼之处,六个大火球已然变作了九个,越发的令人烦躁,突然生出了想将它们全部射下来的冲动。又俯身瞰地,发现两个老头不住的冲自己贼笑,徒觉眼前一万头草泥马轰然而过。这真是坑爹的人,坑爹的事,造就的一段坑爹的人生啊!ps:声明,此简介与故事情节完全无关,请不要对号入座。再ps:那个家伙,不要扔砖头,哎!怎么还有臭鸡蛋,啊!我错了。最后ps:其实我只是实在写不出简介,便随便瞎写了一段而已,原谅我吧!我真的错了。
  • 屠妖录

    屠妖录

    从恐龙时代分人龙妖三界,到春秋战国的九州大陆。从一介孤儿到于诸子百家论道,星修,一直是永恒的存在。这里有儒墨兵法道,有人龙妖灵精。屠妖灭蛮,一个人,便是整个天下。
  • 大佬只想攻略他

    大佬只想攻略他

    身为天界战无不胜的战神,却被主神给坑下了天界,前往人界寻找她的灵魂碎片战神大人表示很生气『统子表示:战神大人,别搞事情啊!战神大人!』第一世:她好不容易可以做条不理世事的咸鱼,这个统子却来搞事情『滴,随机任务发布:攻略顾煜,成为人生赢家』战神大人:你真的是个寻魂系统吗?怎么变攻略系统了?(╯●皿●)╯┻━┻
  • 苍天不许我负你

    苍天不许我负你

    十年生死两茫茫,不思量,自难忘,他是最年轻的首长却在升衔的第二天自杀在家里,死前抱着自家妻子的遗照,他再次醒过来时,发现自己的娇妻仍在,依旧单纯可爱,这一世,他发誓守执念,护最爱,灭桃花,“若我为君,你便是我唯一的妃,我只可能做你一辈子的君王,”“卿为我爵,君娶我做妃,我自小便知,我,是你的。”
  • 坐拥最弱使魔的最强召唤师

    坐拥最弱使魔的最强召唤师

    对于任何召唤师来说,每一次召唤都是一场赌博。因为谁都不知道接下来召唤出来的,到底是什么。是普遍的野兽种,还是稀有的幻想种,甚至是神话的英灵种。身为凯撒交流赛三冠王的最强召唤师,将会在十八岁那一年,召唤出自己的第一个使魔,那连史莱姆都不如的最弱使魔!PS:我才不会告诉你们,是一只有点傲娇的中二萝莉呢~
  • 幻阴

    幻阴

    前世“无恶不作”的成都,在盗掘一个可以重生的神墓时意外被神龙带到了一个陌生的大陆,记忆被封存,却有了盖世神功,修炼修炼再修炼,等到他笑傲天下时,却发现他的功力不足以抗拒前世自己盗墓所放出的阴兵,他们阴暗无敌,向世人夺魂,逐渐吞没整个大陆。当记忆被唤醒的时候,他的功力终于突破瓶颈,召唤天地间神奇四侠,屹立于猛兽林立的苍茫世间,却猛然发现这所谓的阴兵,只不过是一个阴谋,阴谋的主导者只是想重生吗?带领兄弟们世间抗战,诛杀妖孽,爱情,亲情,手足情,这都是力量,他注定要成为这大陆的主宰。