給我們生活提供照明的燈絲主要是由鎢製成的。我國鎢的儲量占據了全球的85%。它可以製成特種鋼等產品,廣泛用於國防工業、航空航天和信息產業,因此被稱為“工業的牙齒”。鎢能耐高溫,是熔點最高的金屬,所以鎢合金被大量用在機械和武器工業中。比如槍、炮的發射管中都會用到鎢的合金。如果一個國家沒有鎢的話,在目前技術條件下的金屬加工能力就會出現極大的缺失,直接導致機械行業的癱瘓,所以人們又把它稱作“戰略金屬”。
銦很軟,能用指甲刻痕,還能拉成細絲。它的可塑性強,可壓成極薄的金屬片,能用化學法或電解法由閃鋅礦製得。純態的金屬銦幾乎沒有什麼商業價值,它主要用於製造合金,以降低金屬的熔點。銦銀合金或銦鉛合金的導熱能力高於銀和鉛,可作為半導體、電光源等的原料。銦不但是製造液晶麵板不可替代的金屬材料,還是合金、半導體數據傳輸、航天產品的製造不可替代的金屬材料,而且在高科技武器製造中有極其重要的作用。
我國擁有豐富的稀土礦產資源,成礦條件優越,堪稱得天獨厚,為發展本國的稀土工業提供了堅實的基礎。稀土是包括鑭、鈰、鐠、釹、釔等17種化學元素的總稱,用於製造複合材料和鎂、鋁、鈦等合金材料,被形象地比喻為“工業味精”。它們在許多尖端技術領域也正在大顯身手,如用於激光測距、激光瞄準、激光製導和激光武器等。此外,應用稀土可生產熒光材料、電池材料、電光源材料、永磁材料、激光材料、超導材料、光導纖維材料等。
八、金屬也有“記憶”?
大家都知道,自然界雖然神秘莫測,但總是有規律可循的。幸運的是,人類往往能在無意間發現甘種物質的規律或者特性。形狀記憶合金的發現就是一件非常有意思的事,從此人們知道,原來金屬也有“記憶”。
1963年的一天,一群工作人員正在美國海軍的研究機構中,忙著加工一批鎳鈦合金絲。由於他們得到的合金絲是彎曲的,所以得先拉直它們,然後再做實驗。實驗開始後,當實驗溫度升到一定值時,工作人員竟然發現,他們費了不少工夫才拉直的合金絲,全都變回了原來那種彎曲的形狀。好像合金絲從前被“凍”得失去知覺時,被人們改變了形狀,當溫度升高到一定的時候,它們“蘇醒”了,又“記憶”起了自己原來的模樣,不顧一切地恢複了自己的“本來麵目”。
人們經過研究發現:隨著環境的變化,這些合金內部也會出現變化;如果溫度回到原來的數值,合金內部變化也會回到原來的狀態。人們把這種合金稱為“形狀記憶合金”。記憶合金的“記憶力”特別驚人,它們能重複恢複到原來的狀態幾百萬次,而且不會產生疲勞和斷裂。
阿波羅登月艙曾在月亮上設置過月麵天線,月麵天線的直徑長達數米,科研人員先用記憶合金製成半球形天線,然後降低溫度將把它們壓成一小團裝入登月艙。等天線隨著登月艙到達月球表麵時,由於太陽光的照射而升高溫度,天線就恢複了本來的形狀。
記憶合金還具有耐腐蝕性,牙醫就是利用鎳鈦合金製成矯正牙齒的細絲,借助人的口腔溫度,來為患者做牙齒矯正手術的。牙齒就是在這個變形過程中慢慢地得到了矯正。