登陆注册
9749800000043

第43章 稀有金属

稀有金属的“稀有”称谓是历史原因造成的。一些稀有金属由于在地壳中比较分散,或其矿物没有特别引人注目的特征,因而被人们发现较迟,研究较少;某些稀有金属则由于制取较困难,其生产和应用都较迟,这些在历史上就给人们形成了“稀有”的印象。但随着科学技术的发展,人们对稀有金属的研究、生产、应用日益增加。对某些稀有金属而言,“稀有”二字已失去了其原有的含义,也有许多稀有金属被划入普通金属之列。

稀有金属具有各种优良性质,因而在国民经济各部门及近代科学技术各领域中(如航天、能源、电子、化工等)都占有日益重要的地位。在有些领域中,稀有金属材料的应用甚至成为促进该领域在某一阶段发展的主要因素之一。在航空及航天技术中,由于密度小、高温强度大的钛材的应用,才使制造宇宙飞行器及马赫数较大的超音速飞机成为可能。

此外,在医疗、激光、超导、航海、农业等各个领域无不使用稀有金属及其化合物。

常见的稀有金属主要有以下几类:

.锂锂是最轻的金属,其密度仅为0.54克/立方厘米左右,熔点低,约180℃,化学性质活泼,必须保存在煤油等介质中。锂在工业中有不少独特的应用效果。

在铝电解槽中添加碳酸锂等锂盐后,每吨铝可节电400~500千瓦·时,并明显减少了阳极材料及电解质的消耗量,提高了铝的纯度。

锂可用在制造微晶玻璃(可用于制造耐热炊具)、黑白电视显像管、绝缘泡沫玻璃等方面,添加微量氧化锂可降低玻璃熔制温度及膨胀系数,并能降低能耗。

锂基润滑脂具有独特的润滑性能,工作温度范围宽(-60~200℃),安定性和抗水性好,使用寿命长,应用广泛。

性能优异的手机锂电池是锂的一个典型应用:锂具有最小的电化学当量值,1克锶可放出3.83安·时的电;锂的电阻低,有利于电极集流;锂的密度小,有利于获得较高的比能量;锂的化学活性大,活性物质的利用率高。所有这些决定了其所制的电池具有质量轻、体积小、储电量大、充电速度快电池不易产生记忆等特点。

.钨钨是熔点最高(约3400℃)的纯金属,常温下在任意浓度的盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸、王水及碱中都是稳定的。但钨在室温时处于冷脆状态,使其加工遇到困难;同时,在空气中加热到高温时易氧化,限制了它的扩大应用。在钨中加入合金则可明显提高强度、塑性及抗氧化性。在1900℃时钨合金的强度可达440兆帕,而其他金属则早已熔化,故钨合金可作为高温结构材料,如制造喷气发动机喷嘴、进出口套管及飞船发动机推进器等。

高速工具钢是添加了较多钨的高碳合金钢(如W18Cr4V),其耐热性、耐磨性及强韧性比一般工具钢优异得多,广泛用于制造高速切削工具如车刀、麻花钻、铣刀等。

常用的硬质合金中含有较多高硬度、高熔点、高耐磨的碳化钨,在1000℃左右仍保持很高的硬度和耐磨性,比高速钢更耐磨更耐热,其刀具的切削速度可提高到200米/秒左右。

用粉末冶金法制取的钨铜合金(含10%~40%Cu)和钨银合金,兼有铜银的高导电性和钨的耐磨性,是制造刀型开关、断路器、点焊电极等的理想触点材料。含90%~95%W、1%~6%Ni和1%~4%Cu的合金密度达17~19克/立方厘米,称为高密度合金,用于制造陀螺仪的转子、飞机操纵舵的配重、火箭发动机喷管和截获放射性物质的安全屏以及装放射性物质的容器。

金属钨丝、薄带以及致密金属钨零件厂泛用于电照明和电子工业。钨丝是白炽灯灯丝的理想材料,因为它的工作温度高(约2200~2500℃),发光效率高,蒸发速度低,寿命长。钨丝还作为电子管的热阴极和栅极、高压整流管的阴极和各种仪器中的间接加热阴极的加热器;钨也可以作为X射线管的靶子、气体放电管、各种电器触点以及钨极氩弧焊的电极,还用做高温炉的发热元件,其工作温度达3000℃以上。

钨酸作为吸收剂,在纺织工业中也可用做媒染剂和染料。二硫化钨既可作为合成汽油的催化剂,又可作为固体润滑剂。偏钨酸铵用以制造催化剂、核屏蔽材料、缓蚀剂等。

.锆和铍锆是类似于钛的易钝化的高熔点金属(熔点达1800℃),具有类似于钛的耐蚀性,并且具有很低的慢中子吸收截面,是原子能工业中的重要结构材料。也常作为钢铁及有色金属冶炼的合金元素。氧化锆与铁不润湿,可作为钢铁冶炼用的特种耐火材料。

铍比铝更轻,密度为1.848克/立方米,其刚度则高于钢。铍合金的屈服强度达到一般低碳钢、低合金钢的水平,具有比钢高得多的比强度和比刚度,并在高温下也能保持较高的强度和刚度,已用做卫星结构件、核工业上中子减速荆、X射线设备的X光管窗盖(利于X光的穿透)。氧化铍陶瓷则有良好导热性,可用做特殊场合的散热器。

同类推荐
  • 破译世界战争悬案之谜(破译奥秘大世界丛书)

    破译世界战争悬案之谜(破译奥秘大世界丛书)

    《破译奥秘大世界丛书:破译世界战争悬案之谜》讲述的是解开世界战争所发生的种种离奇谜案。
  • 开阔眼界的名胜故事

    开阔眼界的名胜故事

    自然之美,文化之美,自然与文化结合之美。具有漫长历史的人类文明创造了粲若星河的名胜古迹,文化灿烂、河山壮丽。为中华民族留下了丰厚而珍贵的文化和自然遗产。它不仅是中华民族的宝贵财富,同时也是全世界、全人类的宝贝财富。  
  • 谁来修补破损的地球(星球保卫战)

    谁来修补破损的地球(星球保卫战)

    关爱自然,热爱地球,爱她的青山绿水,爱她的碧草蓝天,爱她的鸟语花香……我们要真正学会保护地球,让我们手挽手,肩并肩,心连心,筑起一道绿色的环保大堤。捍卫资源,捍卫环境,捍卫地球,捍卫我们美好的家园吧!我们要更加自觉地珍爱自然,更加积极地保护生态,努力走向生态文明新时代,作为新时代青少年的我们,关注生态文明责无旁贷。
  • 物理与生活

    物理与生活

    物理学是一门非常有趣又有用的自然科学,它研究的内容十分广泛。其实,在生活中,无处不在的物理知识你都可以运用到!本书很好阐述了物理与生活的联系!
  • 新编万事由来全集

    新编万事由来全集

    水有源,树有根,大千世界中的万事万物都有自己的由来。各种各样的事物,经过时间的打磨,最后,静静地立在我们身边,用坚韧的存在,讲述着自己不平凡的故事,证明着自己特有的价值,影响或改变着我们的生活。环顾四周,各类事物围绕在我们身边。追本溯源,谈古论今,历史就在我们身边。无论其影响大小,有趣的永远是其背后的历史和故事!《新编万事由来全集》集纳古今万事万物,以大量的图片和文字,以丰富的知识和史料,娓娓讲述各类事物的精彩历史,内容涵盖政治军事、经济科技、日常用品、地理名胜、节日习俗、文化艺术等方方面面。《新编万事由来全集》尽量选编人们最喜闻乐见的内容,是数千年来万物历史中最为精彩的部分。
热门推荐
  • 嗜血之仙:独步狂傲妃

    嗜血之仙:独步狂傲妃

    一朝穿越,特工榜神级人物沦为任人欺凌的废材小姐?笑话!!我诸葛墨竹岂会如你们口中那样不堪!坠崖将军府嫡女华丽归来。一双蓝眸,没有了以往的懦弱、自卑;取而代之的,是淡然,还有睥睨天下的傲气!一袭白色长裙,一条紫色长鞭,一把银色长剑,纵横整个天岚大陆!清傲、不可一世的背影之下,有迷醉了多少人心?然而,她的妖姬蓝眸却只对他露出丝丝柔情。他,天岚大陆最神秘莫测之人。一双黑眸如天空中最遥远却又最明亮的星,脸上倾倒众生的笑容之下,却藏着一丝不为人知的伤。当再次看见她傲立天下的身影时,他露出一丝令人心碎的笑:“千年等待,我终于等到了!这一次,我绝不会放手……”
  • 迷糊小萌货

    迷糊小萌货

    她,是天龙族人人鄙弃的废柴,从小不得练武,无力战斗,性格懦弱。他,是人前的神医,人后的水龙族的皇子,未来的王位继承人,却是冷血。终在一次,她被抛下悬崖后,从此彻底改变,昔日欺她者,死;过去妄想杀她者,亡!他说,若我君临天下,定会为你倾尽天下。她说,她要的只是平平淡淡。终究,他还是为她放弃了这江山……
  • 恋爱进行时:蠢萌女王来报恩

    恋爱进行时:蠢萌女王来报恩

    不知世事的蠢萌‘女王陛下’前来报恩,可对象却是个什么都不缺的校草?这要我怎么报恩呀!“好吧,那么校草大人,有人说你缺爱,我以身相许如何?”“滚!”他对她的报恩不屑一顾!当她被他彻底赶出去后,褪去了可爱清纯的伪装,化身毒舌腹黑的女王,喂!我身后的这只校草又是什么鬼?我不是惹人厌的恶毒女配形象么?之前明明那么讨厌我,为什么翻转形象后会这么无赖!你不去喜欢清纯美好的小白花来缠着我干嘛呀?!某只不安分的爪子胡乱游移“女王殿下,我十分缺爱需要以身相许。”缺爱你找小白花啊,压我做什么;需要以身相许就去扑倒小白花呀,把我吃完了这么说不觉得很无耻吗!!!报恩已结束,恋爱进行时
  • 九龙雷神诀

    九龙雷神诀

    真灵大陆,妖兽横行,以武为尊,人人尚武修炼,民风亦是极其彪悍。辽阔的大陆上,种族无数,生灵亿万,上有武道宗门称雄,下有世俗帝国争霸。强者一怒,伏尸百万,剑锋所指,赤地千里。少年萧寒,天生“虚武”体质,三年无法凝聚武元,不但自己被世人所轻,而且家族也因他被辱。断发誓,一朝觉醒!少年修炼《九龙雷神诀》,凝聚全属性的“虚武雷元”,术炼、铭纹,样样精通,一代天才就此崛起,谱写一曲撼天动地的武道神话!
  • 请叫我主公大人

    请叫我主公大人

    青年苏启见义勇为反被打,血滴在一张卡片上,金光四射,光芒中走出一名古代武将,横扫无赖,然后称呼苏启为主公!从这一刻开始,新世界的大门打开了!
  • tfboys十年不变的信仰

    tfboys十年不变的信仰

    三位国际千金遇到了tfboys,浪漫故事就此开启,点击吧O(∩_∩)O~~
  • 盘古再世

    盘古再世

    知前世晓未来上可开天下可劈地离奇的命案无名的破斧凶手竟然是浑然不知的猪脚背后又隐藏怎样一个另三界动荡的秘密?(再次开启更新,希望大家多多支持!不是为了赚钱而写作,只是为了自己一个仙侠梦,慕梦在这里期待各位能够给予一个小小的支持)
  • 极品修真神医

    极品修真神医

    家道中落,少年偶得神器,仁心为本,悬壶于世,成就神医之名。“相比救人,我更爱杀人。”——神医林旭
  • 圣灵天尊

    圣灵天尊

    十年蜕凡,一朝化龙!少年潜心苦修十六载,终成无上冰火灵体。脚踏风云路,手掌阴阳轮,挥手间,冰极九幽地狱,炎灭天外苍穹。且看少年江离携无上传承,聚三界英才,征战九重天!若地缚我,便踏碎这地,若天阻我,就撕开这天!
  • 冬日暖阳

    冬日暖阳

    凝聚所有温暖与伤痛的暖伤之作,暖伤小天后锦年用过去和现在织就悲歌,用微笑和眼泪讲述离伤。青梅竹马的感情在时间的消磨中变得模糊,细水长流的温暖也渐渐消散。她站在十字路口,却找不到一个有光亮的方向,只有钢琴为伴。年少时的爱恋化为心底最深沉的伤,成长时默默相伴的人成了不可触及的痛。这一年冬阳光温暖,她似乎也看到了未来和光亮。