金屬概括

澎巨

定義：具特有光澤而不透明（對(duì)可見光強(qiáng)烈反射的結(jié)果）,，富有展性,、延性及導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性的這一類物質(zhì),。

6 y9 g5 r2 B- ?, h. a3 k　　擴(kuò)展：

9 F0 t" G* q0 \1 G3 X2 e　　1,、金屬中延展性最好的是Au，導(dǎo)電好的依次是Ag,、Cu,、Au、Al,；

$ P& x, x2 o+ k! R$ a; q3 F　　2,、金屬有幾種分類方法：
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6 t6 j* k. K9 O8 C; b) l　　[url=http://baike.baidu.com/view/728334.htm]冶金工業(yè)[/url]分類法：
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6 Y. L3 i8 K5 P* Q& I4 T+ [+ U- H: @　　[url=http://baike.baidu.com/view/162896.htm]黑色金屬[/url]：鐵、鉻,、錳三種
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% n4 i" L" ~& W' H　　[url=http://baike.baidu.com/view/32353.htm]有色金屬[/url]：鐵,、鉻、錳以外的全部金屬,。

- x0 E. |# R. C9 ~0 ^" ?, |　　根據(jù)密度分類法：

　　[url=http://baike.baidu.com/view/20000.htm]輕金屬[/url]：（密度小于4.5g/cm3）：鉀,、鈉、鈣,、鎂,、鋁等

　　[url=http://baike.baidu.com/view/1208.htm]重金屬[/url]：（密度大于4.5g/cm3）：鋅、鐵,、錫,、鉛、銅等
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% B8 ]! p% U9 b* o, s' t　　還可以把金屬分為：

; I9 _; U& ^. ?/ h6 r. C- r　　常見金屬：如鐵,、鋁,、銅、鋅等
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# O. O; k7 s* F& }　　[url=http://www.pengjuchina.cn/][url=http://baike.baidu.com/view/41159.htm]稀有金屬[/url][/url]：如鋯,、鉿,、鈮、鉭等,；

　　金屬的基本特性

0 Q( [2 U% w, R, a9 ]: i" `　　金屬材料性能為更合理使用金屬材料,，充分發(fā)揮其作用,，必須掌握各種金屬材料制成的零、構(gòu)件在正常工作情況下應(yīng)具備的性能(使用性能)及其在冷熱加工過程中材料應(yīng)具備的性能(工藝性能),。

　　材料的使用性能包括物理性能(如比重,、熔點(diǎn)、導(dǎo)電性,、導(dǎo)熱性,、熱膨脹性、磁性等),、化學(xué)性能(耐用腐蝕性,、抗氧化性)，力學(xué)性能也叫機(jī)械性能,。
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, h- K7 A* L9 C' L( a　　材料的工藝性能指材料適應(yīng)冷,、熱加工方法的能力。金屬材料比表面積研究是非常重要的,，金屬材料的比表面積檢測(cè)數(shù)據(jù)只有采用BET方法檢測(cè)出來的結(jié)果才是真實(shí)可靠的,，國(guó)內(nèi)目前有很多儀器只能做直接對(duì)比法的檢測(cè)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也被淘汰了,。目前國(guó)內(nèi)外比表面積測(cè)試統(tǒng)一采用多點(diǎn)BET法,，國(guó)內(nèi)外制定出來的比表面積測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)都是以BET測(cè)試方法為基礎(chǔ)的，請(qǐng)參看我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 19587-2004）-氣體吸附BET原理測(cè)定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法,。比表面積檢測(cè)其實(shí)是比較耗費(fèi)時(shí)間的工作,，由于樣品吸附能力的不同,，有些樣品的測(cè)試可能需要耗費(fèi)一整天的時(shí)間,，如果測(cè)試過程沒有實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，那測(cè)試人員就時(shí)刻都不能離開,，并且要高度集中,，觀察儀表盤，操控旋鈕,，稍不留神就會(huì)導(dǎo)致測(cè)試過程的失敗,，這會(huì)浪費(fèi)測(cè)試人員很多的寶貴時(shí)間。真正完全自動(dòng)化智能化比表面積測(cè)試儀產(chǎn)品,，才符合測(cè)試儀器行業(yè)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),，同類國(guó)際產(chǎn)品全部是完全自動(dòng)化的，人工操作的儀器國(guó)外早已經(jīng)淘汰,。真正完全自動(dòng)化智能化比表面積分析儀產(chǎn)品,，將測(cè)試人員從重復(fù)的機(jī)械式操作中解放出來，大大降低了他們的工作強(qiáng)度,，培訓(xùn)簡(jiǎn)單,，提高了工作效率,。真正完全自動(dòng)化智能化比表面積測(cè)定儀產(chǎn)品，大大降低了人為操作導(dǎo)致的誤差,，提高測(cè)試精度,。F-Sorb 2400比表面積測(cè)試儀是真正能夠?qū)崿F(xiàn)BET法檢測(cè)功能的儀器（兼?zhèn)渲苯訉?duì)比法），更重要的F-Sorb 2400比表面積測(cè)試儀是迄今為止國(guó)內(nèi)唯一完全自動(dòng)化智能化的比表面積檢測(cè)設(shè)備,，其測(cè)試結(jié)果與國(guó)際一致性很高,，穩(wěn)定性也很好，同時(shí)減少人為誤差,，提高測(cè)試結(jié)果精確性,。

　　(一)、機(jī)械性能

' ~( [: p( `6 p　　機(jī)械性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的特性,。
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- f: E% M4 F  Y' K) g" ~! E　　1,、強(qiáng)度：材料在外力(載荷)作用下，抵抗變形和斷裂的能力,。材料單位面積受載荷稱應(yīng)力,。
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' W' F; z; r: t0 U　　2、屈服點(diǎn)(бs)：稱屈服強(qiáng)度,，指材料在拉抻過程中,，材料所受應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí)，載荷不再增加變形卻繼續(xù)增加或產(chǎn)生0.2%L,。時(shí)應(yīng)力值,，單位用牛頓/毫米2(N/mm2)表示。

) Z2 t3 c# {3 R5 D* O( o  j: q0 K　　3,、抗拉強(qiáng)度(бb)也叫強(qiáng)度極限指材料在拉斷前承受最大應(yīng)力值,。單位用牛頓/毫米2(N/mm2)表示。
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　　4,、延伸率(δ)：材料在拉伸斷裂后,，總伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。

　　5,、斷面收縮率(Ψ)材料在拉伸斷裂后,、斷面最大縮小面積與原斷面積百分比。

　　6,、硬度：指材料抵抗其它更硬物壓力其表面的能力,，常用硬度按其范圍測(cè)定分布氏硬度(HBS、HBW)和洛氏硬度(HKA,、HKB,、HRC)。

　　7,、沖擊韌性(Ak)：材料抵抗沖擊載荷的能力,，單位為焦耳/厘米2(J/cm2),。
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  w+ Z9 n1 {' O6 \　　對(duì)低碳鋼拉伸的應(yīng)力——應(yīng)變曲線分析

　　1.彈性：εe=σe/E， 指標(biāo)σe,，E
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　　2.剛性：△L=P·l/E·F 抵抗彈性變形的能力強(qiáng)度
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　　3.強(qiáng)度： σs---屈服強(qiáng)度,，σb---抗拉強(qiáng)度
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　　4.韌性：沖擊吸收功Ak

　　5.疲勞強(qiáng)度： 交變負(fù)荷σ-1＜σs
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& c8 i& d0 ?% M7 l  n- q1 q　　6.硬度 HR、HV,、HB

　�,、耠A段 線彈性階段 拉伸初期 應(yīng)力—應(yīng)變曲線為一直線，此階段應(yīng)力最高限稱為材料的比例極限σe.

1 i% D3 c" m6 s6 u& O4 I7 B0 i　�,、螂A段 屈服階段 當(dāng)應(yīng)力增加至一定值時(shí),，應(yīng)力—應(yīng)變曲線出現(xiàn)水平線段(有微小波動(dòng))，在此階段內(nèi),，應(yīng)力幾乎不變,，而變形卻急劇增長(zhǎng)，材料失去抵抗變形的能力,，這種現(xiàn)象稱屈服,，相應(yīng)的應(yīng)力稱為屈服應(yīng)力或屈服極限，并用σs表示,。
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, z, l, I( N8 d8 D5 G8 A　�,、箅A段 為強(qiáng)化階段，經(jīng)過屈服后,，材料又增強(qiáng)了抵抗變形的能力,。強(qiáng)化階段的最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力，稱材料的強(qiáng)度極限,。用σb表示,，強(qiáng)度極限是材料所能承受的最大應(yīng)力。
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　�,、綦A段 為頸縮階段,。當(dāng)應(yīng)力增至最大值σb后,，試件的某一局部顯著收縮,，最后在縮頸處斷裂。

$ |% k) `. k9 s. a, P' _6 V3 g　　對(duì)低碳鋼σs與σb為衡量其強(qiáng)度的主要指標(biāo),。

* J6 Z" f6 w8 E" w  N　　剛性：△L=P·l/E·F,，抵抗彈性變形的能力。

0 _  Y. ]% `$ L9 R/ W8 {　　P---拉力,，l---材料原長(zhǎng),，E---彈性模量，F(xiàn)---截面面積

. I% }; V3 M; F5 c& h% H- A　　塑性變形：外力去處后,，不能恢復(fù)的變形,，即殘余變形稱塑性變形,。
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' Z, ^# ~  Q" d6 V　　材料能經(jīng)受較大塑性變形而不破壞的能力，稱為材料的塑性或延伸性,。
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　　衡量材料塑性的兩個(gè)指標(biāo)是延伸率和斷面收縮率,。

) g+ t; K! `" N. F　　延伸率δ=(△l0/l)×100% 斷面收縮率ψ=((A-A1)/A)×100%

  W4 w1 s  d, }, W! Q# M  V　　韌性(沖擊韌性)：常用沖擊吸收功 Ak 表示，指材料在沖擊載荷作用下吸收塑性變形功和斷裂功的力,。

+ W, F. i$ v7 e; P% j$ U9 s* K　　疲勞強(qiáng)度：材料抵抗無限次應(yīng)力(107)循環(huán)也不疲勞斷裂的強(qiáng)度指標(biāo),，交變負(fù)荷σ-1＜σs為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
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　　硬度：材料軟硬程度,。

7 p( s! k- \: K( q7 P: @- {　　測(cè)定硬度試驗(yàn)的方法很多,，大體上可以分為彈性回條法(肖氏硬度)壓入法(布氏硬度、洛氏硬度,、維氏硬度)和劃痕法(莫氏硬度)等三大類,，生產(chǎn)上應(yīng)用最廣泛的是壓入法。它是將一定形狀,、尺寸的硬質(zhì)壓頭在一定大小載荷作用下壓入被測(cè)材料表層,，以留下的壓痕表面面積大小或深度計(jì)算材料的硬度值。
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! K$ N8 ~: g1 j9 r. J+ k+ S　　由于硬度測(cè)定時(shí)的測(cè)定規(guī)范,，所用儀器設(shè)備等不同,，用壓入法井臺(tái)測(cè)定材料的硬度的方法也有多種。

8 t' \# m6 e( k! m- I. L4 K' Z　　常用的方法是布氏硬度法(HB),，維氏硬度法(HV),，洛氏硬度法(HR)。

　　(二),、工藝性能

3 ^. T% Y' y+ u: J: M3 k　　指材料承受各種加工,、處理的能力的那些性能。

　　8,、鑄造性能：指金屬或合金是否適合鑄造的一些工藝性能,，主要包括流性能、充滿鑄模能力,；收縮性,、鑄件凝固時(shí)體積收縮的能力；偏析指化學(xué)成分不均性,。
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　　9,、焊接性能：指金屬材料通過加熱或加熱和加壓焊接方法，把兩個(gè)或兩個(gè)以上金屬材料焊接到一起,，接口處能滿足使用目的的特性,。
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: E. u- a' z/ z6 R1 T: |　　10、頂氣段性能：指金屬材料能承授予頂鍛而不破裂的性能,。

　　11,、冷彎性能：指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能,。彎曲程度一般用彎曲角度α(外角)或彎心直徑d對(duì)材料厚度a的比值表示，a愈大或d/a愈小,，則材料的冷彎性愈好,。
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  a& ]; V2 M$ G2 {2 W　　12、沖壓性能：金屬材料承受沖壓變形加工而不破裂的能力,。在常溫進(jìn)行沖壓叫冷沖壓,。檢驗(yàn)方法用杯突試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。
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: a! N) q. ]5 j0 ~6 S; c9 Z( j　　13,、鍛造性能：金屬材料在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力,。
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　　(三)、化學(xué)性能

- s* @! _: O8 a( ?　　指金屬材料與周圍介質(zhì)掃觸時(shí)抵抗發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)的性能,。

　　14,、耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質(zhì)侵蝕的能力。

　　15,、抗氧化性：指金屬材料在高溫下,，抵抗產(chǎn)生氧化皮能力。

　　從植物中收獲金屬

- x4 h* `* Y& B% S" h+ J　　1995年,，俄羅斯奧爾登堡大學(xué)的生物學(xué)家梅格列特在研究一種叫蓼的一年生草本植物時(shí),，意外地發(fā)現(xiàn)蓼的葉子中含有異常高的鋅、鉛,、鎘等金屬,。這是否表明蓼有從土壤中吸收這些金屬的“嗜好呢”？于是他帶著這個(gè)疑問,，在一些被鋅,、鉛、鎘之類金屬污染過的土地上種了大量的蓼,。這些蓼長(zhǎng)得非常茂盛,，葉子又大又厚，結(jié)果在1 公頃的土地上,，一個(gè)季節(jié)就收獲了大量的蓼,。梅格列特將蓼草放入800 ℃的爐子里燒，草化為灰燼,，結(jié)果從中得到了1.3千克鎘,、23千克鉛、322千克鋅,。

: E# ]- l9 Y$ _　　最近，德國(guó)奧爾登大學(xué)的一個(gè)試驗(yàn)小組已在一處廢金屬堆放場(chǎng)引種俄羅斯大蓼獲得成功�,，F(xiàn)在該試驗(yàn)小組已從德國(guó)各地尤其是環(huán)保組織接到了大量訂單,，同時(shí)還為推廣這項(xiàng)研究成果專門成立了一家商業(yè)性公司,。它的業(yè)務(wù)活動(dòng)已引起德國(guó)軍事部門的很大興趣，因?yàn)闅v史上的各種軍事演習(xí)場(chǎng)包括二戰(zhàn)時(shí)期用作化學(xué)武器倉庫的地方都有待改造,，消除污染,，公司方面業(yè)已應(yīng)約在那些地方種下了大蓼，以凈化環(huán)境,，回收有害金屬,。
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" V( R2 m) M2 |　　最近還有文獻(xiàn)報(bào)到，美國(guó)加利福尼亞的專家們通過研究發(fā)現(xiàn),，野生芥菜有從土壤中蓄積鎳的功能,，他們把種植的半公頃的野生芥菜桿割下來，曬干再燒成灰,，每100克芥菜灰中獲得了15-20克鎳,。他們目前正著手培育蓄積金屬能力更強(qiáng)的芥菜新品種，預(yù)計(jì)可以從每平方米的土地上獲取12克鎳,。盡管通過這種方式獲取鎳的效果遠(yuǎn)不及其它辦法,，但對(duì)環(huán)境無任何污染。
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　　科學(xué)研究證明,，植物在千百萬年漫長(zhǎng)的進(jìn)化演變過程中,，已經(jīng)練就了一身非凡絕招，許多植物有累積某些金屬元素的能力,。如堇菜好鋅,、香薷含銅比較豐富、煙草含鈾特別多,，還有紫云英含硒,、苜蓿含鉭、石松含錳格外豐富,。生長(zhǎng)在含黃金特別多的土壤中的玉米或木賊草,，燒成灰，每噸竟可以提取到10克黃金,。有些植物能累積稀有金屬,，如鉻、鑭,、釔,、鈮、釷等,，被稱為“綠色稀有金屬庫”,。它們對(duì)稀有金屬的聚集能力要比一般植物高出幾十倍、成百倍，甚至上千倍,。比如鉻,，在一般植物中用光譜檢測(cè)也很難發(fā)現(xiàn)，而鳳眼蘭卻能在根上累積鉻,，其含量可達(dá)到0.13％,。
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' h* O& c  J7 N. J0 y　　這一系列的發(fā)現(xiàn)引起了科學(xué)家們的極大興趣，被人們稱為“綠色冶金”技術(shù),。專家預(yù)言如果這一成果取得突破性的進(jìn)展,，人類將有可能通過種植植物來獲得所需的金屬，同時(shí)還可以改善遭受人類破壞的環(huán)境,。 相關(guān)金屬材料信息www.pengjuchina.cn,。
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