金屬這兩大類如何區分?一文說清楚
自從20世紀后期社會從工業化時代進入信息化、全球化和知識化的時代,社會生產力的發展對材料的要求不斷提高,同時,由於科學的快速發展以及材料生產技術的成熟,其他各類材料也得以飛速發展,但金屬材料作為最重要的結構和功能材料的地位卻始終難以撼動。
在各種各樣的材料裡,金屬可謂充當了“頂梁柱”的作用。看看你的周圍,一定存在著由金屬制成或參與制成的東西。一個最形象的例子是每個人都離不開的手機,少了金屬,就會變成一塊無用的磚頭。
黑,是五彩斑斕的黑
提到金屬,你的腦海裡會浮現出什麼景象呢?是金光閃閃的項鏈首飾,抑或是閃耀著金屬光澤的鍋碗瓢盆?不知道你發現了沒有,每當提到金屬,我們好像從來不會把它和黑色聯系到一起,但“黑色金屬”確實是金屬中一個大類!
“黑色”這個詞很容易使人們誤以為黑色金屬一定是黑色的,而有色金屬一定是五彩斑斕的。基於此,不少人認為銀白色的鐵、鉻和銀灰色的錳應該都不是“黑色”金屬。那為何要將三者及其合金歸到黑色金屬的范疇內呢?
原因是這樣的:黑色金屬是工業上對鐵、鉻和錳的統稱,亦包括這三種金屬的合金。事實上純淨的鐵和鉻是銀白色的,而錳是銀灰色。由於鋼鐵表面通常覆蓋一層黑色的四氧化三鐵,而錳和鉻主要應用於冶煉黑色的合金鋼,所以才會被誤以為是“黑色”金屬。
金屬兩大門派之爭
對於金屬,官方定義是“具有光澤、有良好的導電性、導熱性與機械性能,並具有正的電阻溫度系數的物質”。
金屬是個大家庭,這個大家庭內一共有86名成員。通常人們根據它們的顏色和性質等特征,將其分為兩個“門派”:黑色金屬和有色金屬。黑色金屬主要指鐵、鉻、錳及其合金,如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等,有色金屬則泛指黑色金屬以外的金屬,又名非鐵金屬,就是鐵、鉻、錳這些金屬以外的所有金屬的統稱。
兩者不僅名稱不同,它們的產量也大相徑庭!有色金屬由於種類眾多,其礦產地的數量也就比黑色金屬要多得多。而黑色金屬雖然礦產地少,但是其每個礦產地的產量可是很多的,使黑色金屬的總產量達到了世界金屬產量的95%!並且鐵、鉻、錳這三種金屬都是冶煉鋼鐵的主要原料,而鋼鐵在國民經濟中佔有極其重要的地位,亦可作為衡量國家實力的重要標志。
有趣的名字來源
“有色金屬”英文翻譯為“Nonferrous Metals”,與“黑色金屬”的英文翻譯“Ferrous Metals”相對應。據一位長期從事有色金屬行業工作的老先生講,當初將“Ferrous Metals”和“Nonferrous Metals”翻譯為“黑色金屬”和“有色金屬”的過程,也是一個有趣的故事。
最早翻譯“Ferrous Metals”和“Nonferrous Metals”的學者認為,如果直接翻譯為“鐵的金屬”和“非鐵的金屬”,或“含鐵的金屬”和“不含鐵的金屬”,雖然考慮到了翻譯的准確性,卻不夠簡潔,在使用上也十分拗口。於是這位學者跳出慣性思維,從金屬的光學性質出發,進行了翻譯中的再創造。
純淨的鐵是銀白色,但在人們日常工作、生活中常常見到的鐵,卻是黑色。這是因為鐵的表面覆蓋了一層黑色的氧化膜:四氧化三鐵。也正是由於這層氧化膜,使鐵給人們留下了黑色的印象,於是從這個角度出發,將“Ferrous Metals”創造地翻譯為“黑色金屬”。
有了“黑色金屬”的存在,又考慮到銀是白色、金是金色、銅是黃色、鉛是灰色,“非鐵的金屬”呈現多彩的光學特性,於是將“Nonferrous Metals”翻譯為“有色金屬”。從此,“黑色金屬”和“有色金屬”便成為漢語中的“Ferrous Metals”和“Nonferrous Metals”在行業中傳播開來。
金屬,社會發展的“頂梁柱”
金屬材料可以說是人類社會發展的推動者,因為它在人類社會的各個轉型期都起到了舉足輕重的作用。在人類社會發展史上,繼石器時代之后出現的銅器時代、鐵器時代,都以金屬材料的應用為其時代的顯著標志。
第二次世界大戰后,科學技術的進步促進了新型材料的發展,球墨鑄鐵、合金鑄鐵、合金鋼、耐熱鋼、不鏽鋼、鎳合金、鈦合金和硬質合金等相繼被研發出來並被應用於實際生產。
到了現代時期,金屬材料的研發已經不止局限於傳統的純金屬、純合金方向。隨著基礎理論、工藝技術的完善,新的金屬材料得到了迅速發展。其中包括納米金屬,高/中熵合金,定向凝固柱晶和單晶合金等高溫結構材料、金屬基復合材料以及形狀記憶合金等。
各種各樣的金屬材料已經成為人類社會發展的重要物質基礎,農業現代化、工業現代化、國防和科學技術現代化都離不開金屬材料的支持,小到農具、機械零件、日常用品,大到飛機、導弾、火箭、衛星、核潛艇等尖端武器以及原子能、電視、通訊、雷達、電子計算機等尖端技術所需的構件或部件大都是由金屬制成。
目前世界上許多國家,尤其是工業發達國家,競相發展金屬、有色金屬工業,增加金屬的戰略儲備。可以說,金屬材料是國民經濟、人民日常生活及國防工業、科學技術發展必不可少的基礎材料和重要的戰略物資。
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