一提起金屬,你會聯想到什么呢?硬、光亮、不可燃、易傳熱、導電,這就是我們對在線亞洲日產一區二區:金屬的感覺。
學(xue)生(sheng)教科(ke)書上的元(yuan)素(su)周(zhou)期(qi)表中(zhong),左(zuo)下方的元(yuan)素(su)都屬于金屬。而在元(yuan)素(su)周(zhou)期(qi)表里(li)的100多種中(zhong),金屬元(yuan)素(su)就占了(le)3/4左(zuo)右。
在元(yuan)素周期(qi)表中(zhong),化(hua)學(xue)元(yuan)素分為金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)元(yuan)素、非(fei)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)元(yuan)素及(ji)具有(you)雙重性能的兩性元(yuan)素。金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)元(yuan)素一般具有(you)熔點(dian)高、有(you)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)光(guang)澤、易(yi)(yi)傳(chuan)熱、易(yi)(yi)導電等物理特(te)性和容(rong)易(yi)(yi)形(xing)成陽離子(zi),其(qi)氧化(hua)物和水反應后(hou)生產堿等化(hua)學(xue)特(te)性。但也(ye)有(you)和鋁一樣(yang),平(ping)常(chang)被(bei)當作金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu),而按化(hua)學(xue)性質分類時就歸屬(shu)(shu)(shu)于兩性金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的元(yuan)素。所以說金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的定義并不是很明(ming)確(que),而且它的分類也(ye)比較麻煩
按物理學與(yu)化學詞(ci)典,金屬(shu)的(de)(de)定義是:在(zai)常溫(wen)下,在(zai)游(you)離狀態下,呈不(bu)透明(ming)的(de)(de)固體狀態,具有光(guang)澤和延展性(xing),可以對其進行(xing)機(ji)械加工的(de)(de)店和熱的(de)(de)導體;但也有像汞(俗稱水(shui)銀(yin))一樣(yang),在(zai)常溫(wen)常壓下呈液體狀態的(de)(de)金屬(shu)。
金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)一(yi)般較硬,但(dan)軟的(de)(de)(de)(de)(de)也很(hen)(hen)多(duo),在學術(shu)上(shang)雖(sui)然(ran)作為金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),但(dan)一(yi)般常(chang)識上(shang)不把它當作金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)也不少。在元素周期表上(shang)雖(sui)然(ran)列(lie)為金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),但(dan)也沒有(you)實(shi)物的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)。曾經對鎂(mei)進行切(qie)削加工(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)人(ren),就知道還有(you)可燃的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)。從常(chang)識上(shang)說,可以把日常(chang)能(neng)見(jian)到的(de)(de)(de)(de)(de)機械材(cai)料(liao)當作金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)或(huo)金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)。雖(sui)然(ran)說是金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),但(dan)在理(li)化上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)定義與(yu)相關金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)行業(ye)從事者及一(yi)般人(ren)對金(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)認識有(you)很(hen)(hen)大的(de)(de)(de)(de)(de)不同。
理化(hua)上的(de)(de)定義(yi)和元素(su)意義(yi)上的(de)(de)金屬,對于書本的(de)(de)讀者來說意義(yi)不(bu)大。對在日(ri)常生活中(zhong)見不(bu)到的(de)(de)金屬,還(huan)有(you)那樣(yang)的(de)(de)金屬的(de)(de)了解程就夠了。而對于在日(ri)常機械加工中(zhong)頻繁接觸的(de)(de)金屬,應盡最大努(nu)力多了解,起碼要比一般人多了解一些。
能(neng)對金(jin)屬(shu)進(jin)行分類和(he)整(zheng)(zheng)理固然很(hen)(hen)方便,但不可(ke)能(neng)做得(de)很(hen)(hen)完整(zheng)(zheng)。金(jin)屬(shu)首(shou)先(xian)可(ke)以劃分為鐵和(he)非鐵金(jin)屬(shu)。在這個地球上,鐵的數量(liang)比鋁(lv)次之,居第(di)二,用(yong)途很(hen)(hen)廣,實際用(yong)量(liang)也最多。可(ke)以說鐵是金(jin)屬(shu)的代名詞(ci)。相對于鐵,把不是鐵的金(jin)屬(shu)劃分為非鐵金(jin)屬(shu)。
金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)按照常識(shi)來講是(shi)重的(de)(de),而重的(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)里也有(you)相對(dui)說輕(qing)(qing)(qing)的(de)(de),它就是(shi)輕(qing)(qing)(qing)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)。輕(qing)(qing)(qing)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)密(mi)度小,大概(gai)在4g/cm以(yi)下(xia),例如(ru)鋁、鎂(mei)等(deng)。與輕(qing)(qing)(qing)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)相對(dui)應的(de)(de)當(dang)(dang)然(ran)是(shi)重金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu),雖因公害問題經常見報,但人類(lei)還未做(zuo)到(dao)正(zheng)確使用它。貴金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)因產(chan)量少,且賞心悅目(mu),所(suo)以(yi)價格高(gao),多用于(yu)(yu)貨幣、裝飾(shi)品等(deng),這是(shi)常識(shi),貴金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)有(you):金(jin)(jin)(jin)(jin)、銀、鉑等(deng)。還可以(yi)劃分(fen)低熔點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu),金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)不(bu)燃(ran)燒、不(bu)輕(qing)(qing)(qing)易(yi)熔化,這是(shi)一般常識(shi)。低熔點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)熔點(dian)(dian)(dian)低,例如(ru)鉛、錫(xi)等(deng)。汞(gong)在常溫(wen)下(xia)就是(shi)液體,所(suo)以(yi)當(dang)(dang)然(ran)屬(shu)(shu)(shu)(shu)于(yu)(yu)低熔點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)。低熔點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)界限不(bu)嚴密(mi),所(suo)以(yi)有(you)時把鋅(xin)和鏑也劃分(fen)為低熔點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)。當(dang)(dang)然(ran),也有(you)相對(dui)應的(de)(de)高(gao)熔點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu),高(gao)熔點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)界限也不(bu)嚴密(mi),鎢(wu)、鉬等(deng)高(gao)熔點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)熔點(dian)(dian)(dian)都(dou)在2000℃以(yi)上。此外,還有(you)堿金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)、稀(xi)有(you)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)、稀(xi)土類(lei)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)等(deng)特殊金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu),但它們在金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)材料中(zhong)所(suo)占比例很(hen)小。
據說人類從石器時代開始利用金屬,已有4000~5000年的歷史了,當時使用的是青銅。已經回使用火的人類在某種動機下,或者在偶然的情況下,把色彩斑斕的銅礦石扔進了火堆里,發現了火燒后留下的被還原銅。或者發現并利用了自然狀態下的青銅。這只是我們推測。
不管怎(zen)么說(shuo),距今3600年從中(zhong)國的殷朝(chao)的遺跡(ji)中(zhong)就發掘出了(le)青銅(tong)器(qi)。據下一個朝(chao)代即周朝(chao)(約3000年前)的史(shi)料記(ji)載,當時(shi)的人類根(gen)據不同的目的可以(yi)調整銅(tong)和錫的比例。還有一種說(shuo)法是周朝(chao)時(shi)期(qi)就已(yi)出現了(le)鐵器(qi),但由于鐵容易生銹腐爛,所以(yi)沒(mei)有被保(bao)存下來。
按當時的技術(shu)如何提煉出鐵(tie),目前(qian)我們(men)尚未知道。有人(ren)推測當時的人(ren)類發現(xian)并使用了從(cong)宇宙飛來(lai)的隕石(隕石大多數是以鐵(tie)和鎳為主要(yao)成分(fen)的隕鐵(tie))。
初期有關金(jin)屬技術是(shi)鑄造(zao)。因為在日(ri)本也發現了(le)(le)石制的(de)鑄型,所以(yi)可以(yi)肯(ken)定首先是(shi)金(jin)屬利器代替(ti)了(le)(le)石器,特別(bie)是(shi)使(shi)用青銅鑄造(zao)了(le)(le)劍。
遠古(gu)時代,中(zhong)國的青(qing)銅鑄造技術是通過什么途(tu)徑傳(chuan)到(dao)日(ri)本呢?是物品先(xian)傳(chuan)入,還(huan)是持有技術的人和(he)物品一起并傳(chuan)入的,或者是人到(dao)日(ri)本后尋(xun)找(zhao)礦石,現在還(huan)不(bu)清楚。
公元(yuan)708年,在日本(ben)(ben)武(wu)藏國秩(zhi)父郡(jun)發現了(le)銅礦。煉(lian)出銅后(hou),上貢給朝廷,并把年號(hao)改為了(le)“和銅”。這在日本(ben)(ben)歷史上很(hen)有名。
根(gen)據史料記載(zai),日(ri)本(ben)(ben)人(ren)早已懂得使用(yong)鐵。公元252年朝鮮半(ban)(ban)島的(de)百濟國(guo)就進貢了(le)叫“七支刀”的(de)鐵劍。由于公元200年日(ri)本(ben)(ben)征伐三韓(han)戰(zhan)爭(zheng)的(de)緣故,朝鮮半(ban)(ban)島的(de)很多制(zhi)鐵藝人(ren)都到了(le)日(ri)本(ben)(ben),所以認為日(ri)本(ben)(ben)當(dang)時(shi)也有煉鐵技術。
直到現(xian)在也很著名的(de)(de)“風箱(xiang)制(zhi)鐵法”是(shi)(shi)否(fou)是(shi)(shi)從那個(ge)時期(qi)開始興起來的(de)(de),而且像制(zhi)造日本到所需的(de)(de)高(gao)難(nan)度的(de)(de)煉(lian)鐵、制(zhi)鋼(gang)、熱處理技術,是(shi)(shi)經歷(li)了何種發展過程,現(xian)在還不(bu)得而知。但不(bu)管怎么說這個(ge)時期(qi)日本的(de)(de)金(jin)屬文化水平是(shi)(shi)相當高(gao)的(de)(de)。
就(jiu)因(yin)為有了(le)這樣(yang)的鍛造(zao)技(ji)術,所以(yi)日本(ben)從引進大炮開始,就(jiu)短時間內(nei)實現了(le)火藥槍(qiang)(qiang)的大量生產(chan)。當時日本(ben)制造(zao)的第(di)一支(zhi)火藥槍(qiang)(qiang)的尾栓就(jiu)是用了(le)螺(luo)栓,但是現在還不知道這個螺(luo)栓是如(ru)何加工(gong)處理(li)的。
鑄造(zao)是(shi)(shi)指把金屬熔化并注入到(dao)鑄型內(nei),制造(zao)出所需要形(xing)狀的物品。但鑄造(zao)并不(bu)只(zhi)取(qu)決于形(xing)狀。像大(da)佛那種巨大(da)的鑄件(jian)(jian),外觀細節是(shi)(shi)無關緊要的,且(qie)看(kan)不(bu)見內(nei)部更不(bu)成問題。但是(shi)(shi),還有(you)一種鑄件(jian)(jian),不(bu)僅尺寸相當大(da),金屬成分要求也很高,而且(qie)必須要保證(zheng)形(xing)狀及尺寸,特別要保證(zheng)內(nei)部沒有(you)砂眼,這就是(shi)(shi)鐘。
鐘可以發出一種(zhong)嗡嗡的響亮聲音(yin)。它要求壁(bi)的上部要厚(hou),到肩(jian)部逐漸變(bian)薄,往下(xia)再逐漸變(bian)厚(hou)。這個壁(bi)厚(hou)變(bian)化是鑄造師的看家本領(ling),也是微妙地影(ying)響音(yin)色的決定(ding)因(yin)素。而(er)砂眼會影(ying)響壁(bi)厚(hou)從而(er)影(ying)響音(yin)色。為了(le)解決這一不易(yi)發現(xian)的問(wen)題(ti),當時的藝(yi)人可能(neng)采取(qu)了(le)提高(gao)鑄造溫度、使(shi)用脫(tuo)酸劑(ji)防止氣體被吸收(shou)等措施(shi)。鐘雖然形狀(zhuang)簡單,也很樸實,但(dan)它也是高(gao)水平金屬金屬的體現(xian)。
此后,德川幕(mu)府的(de)鎖國(guo)政策阻(zu)滯了(le)新(xin)的(de)金屬技術發展步伐。而到了(le)江戶時代(dai)末期,日本在與西歐列強的(de)交(jiao)流中認(ren)識到了(le)技術的(de)落后。為(wei)減少這種差異,日本政府曾倡導各地引(yin)進近代(dai)技術,但(dan)短期內未能取得很(hen)好(hao)的(de)效(xiao)果。

