嶄露頭角的人造金屬
現在科學家發明了一種人造金屬。這種人造金屬不僅具有金屬光澤還能導電傳熱。
50年代末期,親大利化學家納塔發現一種由乙炔聚合形成的黑色粉末狀的高聚物,這種高聚物被稱為聚乙炔塑料,它具有金屬的一般性能。10年後,日本科學家白川英樹在納塔研究的基礎上,發現在聚乙炔塑料中加上少量強氧化劑或強還原劑後,它的金屬性能會變得更加優異,所以稱它為人造金屬。
人造金屬的最神奇的功能就是它的導電性。聚乙炔塑?為什麼會導電呢?原來,它的導電原理和金屬導電原理基本?致。主要是使塑料具備充分的“自由電子”,當施加一定的電壓時便能定向流動,並以每秒30萬千米的速度傳遞信息。人造金屬塑料具有一種獨特的線型結構,許多同樣的分子能奇妙的結合起來,並帶有較多的“自由電子”,使原來的塑料改變物理性能,因此能夠導電。
用人造金屬代替鉛製成的一種新型電池,它的體積小、重量輕、容量大,可提供相當於鉛蓄電池10倍的電力,不需要維修,充電次數可達1000次以上,使用壽命比鉛蓄電池長4~5倍,而且不會汙染環境。它還具有壓電和熱電性能,在加熱和加壓的條件下,產生電場。因此,又是護音器、報警器、振動傳感器和紅外電視攝像器的佳材,還可以製造光敏組件和自動調節光線明暗的玻璃窗、太陽鏡等。人造金屬將成為80年代材料舞台上的新秀。
珍奇的“時裝飾物”??半寶石首飾
半寶石,顧名思義即某些內在品質不及寶石要求的中檔天然寶石。但它仍屬珍奇之物,用它鑲製的首飾稱為半寶石首飾。在國際市場上,此類首飾有“時裝飾物”的美稱。據美國、西德、日本、香港等主要進出口國家和地區的統計,每年銷量約達100多億美元。
我國半寶石資源豐富,據調查,目前世界上常見的用於首飾的半寶石約13個品種,我國就有10種之多。例如碧璽、海藍等,我國均有。令人遺憾的是,我國長期以來對此研究和開發利用不夠,未能在國際市場上顯示出優勢。
據上海首飾研究所的考察表明,我國半寶石的開發有廣、闊前景,其地質原品的品質也不錯。如能科學開發,擴大半寶石首飾的生產,對於以石換彙、利國富民大有益處。
金屬與樂器聯姻探微
60年代初期,馬鋼有一支“鋼管樂團”,演奏者敲擊幾十根懸掛著的不同材質、不同管徑、長短、壁厚的銅管,一組‘組新奇的音樂便從鋼管中發出來。1987年,在籌備第二屆“馬鋼之春”時,有人提議重新組建“鋼管樂團”,後因理想的鋼管難尋覓而告吹。
羅曼羅蘭曾說:“音樂能使人從興奮中得到寧靜,在消沉時得到鼓勵,在愁苦時得到安慰。”然而,無論是肖邦多情抑鬱的協奏曲,還是貝多芬、柴可夫斯基澎湃悲壯的交響曲,都離不開金屬樂器。金屬豐富潤澤了音數和音程;音樂又幫助人類不斷發現金屬新的特征和用途。
研究金屬材料的目的是為了製造能發出優美音調的樂器。以鋼琴為例,琴弦、琴錘、響板、機械部分及框架等部件的材料不同,但每個部件都能影響最終的音調,而且組合成整體時還能產生各種音調的變化。因此,人們在研究樂器和音調關係的同時,也在探討樂器與材料,特別是與金屬材料的聯姻。
一架鋼琴要使用幾種不同的金屬,琴弦(樂器鋼絲)是發音的振動體,其材質相當重要。它同一般稱為琴絲的鋼鐵絲材不一樣。樂器鋼絲是含碳量約0。9%的高碳鋼,必須是夾雜物低、內部無缺陷的均勻絲材,且具有足夠的抗拉強度和韌性。這樣才能經受演奏鋼琴時對琴弦施加的力。瑞典琴弦的質量堪稱世界第一流,其主要秘訣在於精確控製工藝條件,特別是熱處理以後,再進行引拔加工。鋼琴由中音轉到低音時,琴弦從裸線轉為卷鋼線,以使倍音偏離保持適當狀態。卷銅線用脫氧純銅或無氧銅,線徑僅1毫米,一架鋼琴用銅線約3公斤。其材質、張力、卷線的角度、卷數等都能改變音色。
鋼琴弦的一端纏卷在調音杆上麵。調音杆是長60多毫米,直徑7毫米的棒狀部件,能鬆緊琴弦、調節張力。琴弦承受的張力頗大,1根琴弦承受的張力最大可達1600牛(頓),為-能經受諾大張力,鋼琴調音杆一般采用60號中碳鋼。
鋼琴框架要承受230條琴弦約2x10牛的張力,是銅琴“的大鐵柱。在製作框架時,不僅要考慮強度和美觀,還要保證能保持琴弦的高張力。因此,充分計算影響音調的諸因素就顯得很重要。框架一般采用灰口鑄鐵,不能太硬亦不能太軟,以便適量吸收琴弦的振動能,然後摶給響板。為此要求有高趙的鑄造技術。
樂器五花八門,唯有金屬管樂器幾乎都用金屬製成,如長笛、薩克別、喇叭、長號、短號及法國號等。根據它們的發音原理,要求從演奏者口中吹入樂器的空氣在吹口部分產生振蕩波,然後在喇叭口變成反射波,向管內反射並形成波形往管外發射。可見,管樂器與聲音最密切有關的就是管體的金屬材料。這類材料必須是聲音不易衰減,且耐蝕性良好,運要易於車削、彎曲及深衝等機械加工,以及具備優良的可,性。管體一般采用鋅、鎳和黃銅或白銅、紅黃銅的合金材料。管鍵采用黃銅鑄件,或銅鎳合金。按鍵的強度越食,管樂器的質量方稱上乘。
總之,金屬與樂器的親密合作正在向更為深廣的領域進軍。
金牌熠熠使人醉
金牌是冠軍獲得者的榮譽標誌,海於奧林匹克競技會
(奧林匹克運動會的前稱)。在公元前490年舉辦的奧林匹克競技會上,為了表彰長跑傳遞馬拉鬆戰役勝利消息的勇士,慶祝獲得和平自由生活,主持發獎人莊嚴隆重地把象征和平吉祥的橄欖枝條編成帽子,當作至高無上的榮脊,戴在勇士的頭上。繼而,其它運動項目的競技優勝者也獲得了這種榮譽。這種冠軍獎品一直沿用到15世紀70年代。後來,在瑞士舉行的一次國際運動會上,主持發獎人別出心裁,用一枚金幣當獎品發給了優勝者。後來有人將金幣改成有圖案文字的金牌,並將金牌鑽一眼孔,配以綬帶,以使獲獎者齦戴。這樣金牌一直沿用到現在。