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。


 學生教科書(shu)上(shang)的元素(su)周期(qi)表(biao)中,左下方的元素(su)都(dou)屬(shu)于金(jin)屬(shu)。而在元素(su)周期(qi)表(biao)里(li)的100多(duo)種中,金(jin)屬(shu)元素(su)就(jiu)占(zhan)了3/4左右。


  在元(yuan)(yuan)素周期表中,化(hua)學元(yuan)(yuan)素分為金(jin)屬(shu)(shu)元(yuan)(yuan)素、非金(jin)屬(shu)(shu)元(yuan)(yuan)素及(ji)具(ju)有雙重(zhong)性(xing)能的(de)兩性(xing)元(yuan)(yuan)素。金(jin)屬(shu)(shu)元(yuan)(yuan)素一般具(ju)有熔點高(gao)、有金(jin)屬(shu)(shu)光(guang)澤、易(yi)傳熱、易(yi)導電(dian)等物(wu)(wu)理特性(xing)和(he)容易(yi)形成陽(yang)離子,其氧化(hua)物(wu)(wu)和(he)水反應(ying)后生(sheng)產堿等化(hua)學特性(xing)。但也(ye)有和(he)鋁一樣,平(ping)常被當(dang)作金(jin)屬(shu)(shu),而(er)按化(hua)學性(xing)質分類時就歸屬(shu)(shu)于兩性(xing)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)元(yuan)(yuan)素。所以(yi)說(shuo)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)定義并不是很明確,而(er)且它的(de)分類也(ye)比較麻(ma)煩


  按(an)物理學與化學詞典,金屬(shu)的(de)定義(yi)是:在(zai)常溫(wen)下,在(zai)游(you)離狀態下,呈不透明的(de)固體狀態,具(ju)有(you)光(guang)澤和延展性(xing),可以對(dui)其進行機(ji)械(xie)加工的(de)店和熱(re)的(de)導(dao)體;但也有(you)像(xiang)汞(gong)(俗稱水銀)一(yi)樣,在(zai)常溫(wen)常壓下呈液體狀態的(de)金屬(shu)。


  金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)一般(ban)(ban)較硬(ying),但(dan)(dan)軟(ruan)的也(ye)很多,在(zai)(zai)學(xue)術(shu)上雖然作為金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),但(dan)(dan)一般(ban)(ban)常(chang)識(shi)上不把它(ta)當作金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的也(ye)不少。在(zai)(zai)元素周期表上雖然列為金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),但(dan)(dan)也(ye)沒(mei)有(you)(you)實(shi)物的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)。曾經對(dui)鎂進(jin)行切削加工的人,就知道還有(you)(you)可燃的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)。從(cong)(cong)常(chang)識(shi)上說,可以把日常(chang)能見到的機械材料當作金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)或(huo)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)材料。雖然說是金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),但(dan)(dan)在(zai)(zai)理化上的定(ding)義(yi)與(yu)相關金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)行業從(cong)(cong)事者(zhe)及一般(ban)(ban)人對(dui)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)材料的認識(shi)有(you)(you)很大的不同。


  理化上的(de)(de)(de)(de)(de)定義(yi)和元(yuan)素意(yi)義(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)金屬,對于書本的(de)(de)(de)(de)(de)讀者來說(shuo)意(yi)義(yi)不大。對在日常生活(huo)中見(jian)不到的(de)(de)(de)(de)(de)金屬,還有那(nei)樣的(de)(de)(de)(de)(de)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)了解(jie)程(cheng)就夠了。而對于在日常機械加(jia)工中頻繁(fan)接觸的(de)(de)(de)(de)(de)金屬,應盡最大努力多了解(jie),起碼要比一般人多了解(jie)一些。


  能(neng)對(dui)金(jin)屬進(jin)行分類和(he)整理固然很(hen)方便(bian),但不(bu)可(ke)能(neng)做(zuo)得很(hen)完整。金(jin)屬首先可(ke)以劃(hua)分為鐵(tie)(tie)和(he)非鐵(tie)(tie)金(jin)屬。在(zai)這個地球(qiu)上,鐵(tie)(tie)的(de)數(shu)量比(bi)鋁(lv)次之,居第二(er),用(yong)途很(hen)廣,實(shi)際用(yong)量也最多。可(ke)以說(shuo)鐵(tie)(tie)是金(jin)屬的(de)代(dai)名詞。相(xiang)對(dui)于鐵(tie)(tie),把(ba)不(bu)是鐵(tie)(tie)的(de)金(jin)屬劃(hua)分為非鐵(tie)(tie)金(jin)屬。


  金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)按照常(chang)識(shi)來講是(shi)(shi)重(zhong)的(de),而重(zhong)的(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)里也有(you)(you)相對(dui)(dui)說輕(qing)的(de),它(ta)就(jiu)是(shi)(shi)輕(qing)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)。輕(qing)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)密度(du)小,大概在4g/cm以下,例如鋁、鎂等(deng)。與輕(qing)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)相對(dui)(dui)應的(de)當(dang)然是(shi)(shi)重(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu),雖因(yin)公害問題經常(chang)見報(bao),但(dan)人類(lei)(lei)還(huan)未做到(dao)正確使(shi)用它(ta)。貴金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)因(yin)產(chan)量少,且賞心悅目(mu),所(suo)以價格(ge)高,多用于貨幣、裝飾品等(deng),這(zhe)是(shi)(shi)常(chang)識(shi),貴金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)有(you)(you):金(jin)(jin)(jin)(jin)、銀、鉑等(deng)。還(huan)可以劃分低熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu),金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)不(bu)燃燒、不(bu)輕(qing)易熔(rong)(rong)(rong)化,這(zhe)是(shi)(shi)一般常(chang)識(shi)。低熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)低,例如鉛、錫等(deng)。汞(gong)在常(chang)溫下就(jiu)是(shi)(shi)液體,所(suo)以當(dang)然屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)于低熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)。低熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)的(de)界限不(bu)嚴密,所(suo)以有(you)(you)時(shi)把鋅和鏑也劃分為(wei)低熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)。當(dang)然,也有(you)(you)相對(dui)(dui)應的(de)高熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu),高熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)界限也不(bu)嚴密,鎢、鉬等(deng)高熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)都在2000℃以上。此外(wai),還(huan)有(you)(you)堿金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、稀(xi)有(you)(you)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)、稀(xi)土類(lei)(lei)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)等(deng)特(te)殊金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu),但(dan)它(ta)們(men)在金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)材料中(zhong)所(suo)占(zhan)比例很小。


  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(guan)怎么說(shuo),距(ju)今3600年從中國的(de)殷朝的(de)遺跡中就發掘出了青銅器。據下一個(ge)朝代即周朝(約(yue)3000年前)的(de)史(shi)料記(ji)載,當時(shi)的(de)人類(lei)根據不同(tong)的(de)目的(de)可以調整銅和錫(xi)的(de)比例。還有一種說(shuo)法是周朝時(shi)期就已出現(xian)了鐵(tie)器,但(dan)由于鐵(tie)容(rong)易生(sheng)銹腐爛,所以沒有被保存下來。


 按當時的技術(shu)如何提煉出鐵(tie),目前我們尚(shang)未(wei)知道。有人推測當時的人類(lei)發現并使用(yong)了從(cong)宇宙飛來的隕石(隕石大(da)多數是以鐵(tie)和鎳為主要成(cheng)分的隕鐵(tie))。


 初(chu)期有(you)關(guan)金屬技術是(shi)鑄造。因為在日本(ben)也發現了(le)石制的鑄型,所(suo)以可以肯定首先是(shi)金屬利器代替了(le)石器,特別是(shi)使用青(qing)銅鑄造了(le)劍。


 遠古時代,中國的(de)青(qing)銅鑄造技術是(shi)通過什么途徑(jing)傳(chuan)到(dao)日(ri)本呢?是(shi)物品先傳(chuan)入,還(huan)是(shi)持(chi)有技術的(de)人(ren)和物品一起(qi)并傳(chuan)入的(de),或者是(shi)人(ren)到(dao)日(ri)本后尋找礦石(shi),現(xian)在還(huan)不清(qing)楚。


 公(gong)元708年,在日(ri)本(ben)武藏國秩父郡發現了(le)銅(tong)(tong)礦。煉出銅(tong)(tong)后,上貢給(gei)朝廷,并把年號改為(wei)了(le)“和(he)銅(tong)(tong)”。這在日(ri)本(ben)歷史上很(hen)有名(ming)。


 根據史料記(ji)載,日本人早已(yi)懂(dong)得(de)使用鐵。公元252年(nian)朝鮮半島的(de)百(bai)濟國(guo)就進貢了叫“七(qi)支(zhi)刀”的(de)鐵劍。由于公元200年(nian)日本征伐三韓(han)戰(zhan)爭的(de)緣故,朝鮮半島的(de)很多制鐵藝人都(dou)到(dao)了日本,所以認為(wei)日本當時(shi)也有煉鐵技術。


 直到現在也很著名的“風箱制鐵(tie)法”是(shi)(shi)否是(shi)(shi)從那(nei)個時(shi)期開始興起來的,而(er)且像制造日本(ben)到所需(xu)的高(gao)難度的煉鐵(tie)、制鋼、熱處(chu)理技術(shu),是(shi)(shi)經歷了(le)何種發展過程,現在還不(bu)得而(er)知(zhi)。但不(bu)管怎么說這個時(shi)期日本(ben)的金屬文化水平是(shi)(shi)相(xiang)當高(gao)的。


 就因為有了這(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)鍛造技術,所以日本從(cong)引進大(da)炮開始,就短時(shi)間內實現了火藥槍的(de)大(da)量生產。當(dang)時(shi)日本制造的(de)第一支(zhi)火藥槍的(de)尾栓就是用了螺栓,但是現在還不知道這(zhe)(zhe)個螺栓是如何加工處理的(de)。


 鑄(zhu)造是指把金屬熔化并注(zhu)入(ru)到鑄(zhu)型內,制造出所(suo)需(xu)要形狀的物品(pin)。但(dan)鑄(zhu)造并不(bu)只取決于形狀。像(xiang)大(da)佛(fo)那種(zhong)巨大(da)的鑄(zhu)件(jian),外觀細節是無關(guan)緊要的,且看不(bu)見內部(bu)更不(bu)成(cheng)問題(ti)。但(dan)是,還(huan)有一種(zhong)鑄(zhu)件(jian),不(bu)僅尺寸相當大(da),金屬成(cheng)分要求也(ye)很高,而且必須要保證形狀及尺寸,特別要保證內部(bu)沒有砂眼,這就是鐘。


 鐘可(ke)以發出(chu)一種(zhong)嗡嗡的響(xiang)(xiang)(xiang)亮聲音(yin)。它要求(qiu)壁的上部要厚,到肩部逐(zhu)漸變(bian)薄,往下再(zai)逐(zhu)漸變(bian)厚。這(zhe)個壁厚變(bian)化是(shi)鑄造(zao)師(shi)的看家本領(ling),也是(shi)微(wei)妙地影響(xiang)(xiang)(xiang)音(yin)色的決(jue)(jue)定因素。而(er)砂眼會影響(xiang)(xiang)(xiang)壁厚從(cong)而(er)影響(xiang)(xiang)(xiang)音(yin)色。為了(le)解決(jue)(jue)這(zhe)一不易(yi)發現的問(wen)題,當(dang)時的藝(yi)人可(ke)能采(cai)取了(le)提(ti)高鑄造(zao)溫(wen)度、使用脫酸劑防止氣體被吸收等措施。鐘雖然(ran)形狀簡單(dan),也很樸(pu)實,但它也是(shi)高水平金屬金屬的體現。


 此后(hou)(hou),德(de)川幕(mu)府(fu)(fu)的鎖(suo)國政(zheng)(zheng)策阻滯了(le)新的金屬(shu)技(ji)術(shu)發展(zhan)步伐。而到(dao)了(le)江戶時代(dai)末期,日(ri)本在與西(xi)歐列(lie)強的交流中認(ren)識到(dao)了(le)技(ji)術(shu)的落后(hou)(hou)。為減(jian)少這種差(cha)異,日(ri)本政(zheng)(zheng)府(fu)(fu)曾倡導各地引進近代(dai)技(ji)術(shu),但短期內未能取得很好的效果。