金屬材料的簡介

1、自上古銅器時(shí)代，金屬即與人類息息相關(guān)，銅、銅合金、鐵、銀、金及其他金屬被用作製成謀生及防禦的武器，日常生活的器皿、裝飾品及交易用的貨幣。金屬蘊(yùn)藏在巖石泥土之中，人類使用加熱或化學(xué)方法提煉金屬出來。十五世紀(jì)末葉﹐歐洲的造船技術(shù)使哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸(美洲)。這時(shí)人類的文明僅知道約柒(7)種金屬包括上述的銅、銀、金、鐵及其合金和錫、鉛、水銀。人類發(fā)現(xiàn)的金屬至十九世紀(jì)增加至23種。到二十世紀(jì)初﹐增加至65種。其後70種金屬元素﹐及從核子工程中﹐十

2、多種輻射物質(zhì)及元素亦相繼被發(fā)現(xiàn)出來。銅(Copper)銅的提煉是人類的金屬文明智慧的開始。純銅又名紫銅，熔點(diǎn)約1100℃，質(zhì)地柔軟，延展性、導(dǎo)電性及抗蝕性良好。青銅青銅(Bronze)銅(9581%)及錫Tin(519%)的合金叫青銅(Bronze)，適合鑄造、塑像及製造彈簧、電器產(chǎn)品。青銅再添加磷叫磷銅(PhosphBronze)，加鈹叫鈹銅(BerylliumCopper)，加鎳叫白銅(又稱德國銀)(NickelSilver)，加錳

3、叫錳銅(ManganeseBronze)，加硅叫硅銅(SiliconBronze)，加硅鋅叫硅鋅銅(SilzinBronze)。不銹鋼不銹鋼(StainlessSteel)及合金鋼及合金鋼(AlloySteel)鉻、鎳、錳、鉬加入鋼中可提高鋼的耐腐蝕能力、韌度、強(qiáng)度及耐熱性。鎳鉻鋼之合金便是現(xiàn)代家居常用的不銹鋼。合金鋼加入其他元素如鉬可提高金屬的耐熱性，加入錳可提高金屬的承受衝擊能力、強(qiáng)度及韌度，加入鎢(W)可提高硬度及耐熱度，加入釩及

4、鈷可提高耐磨度及耐高熱之能力，最適合用於製造金屬加工刀具。鋁(Aluminum)鋁是較近代的金屬材料。鋁是由鋁礬土(Bauxite)加入苛性鈉(CausticSodium)提煉成氧化鋁，再加碳及冰晶石(Cryolite)經(jīng)電解還原而成。地球含鋁量佔(zhàn)地球地殼所有金屬元素蘊(yùn)藏之百份比達(dá)75.6%。但因提煉需10000兆焦(MJ)的熱力及技術(shù)困難，所以近代才大量採用。每4公噸鋁礬土只能提煉成約壹公噸鋁材。第壹次世界大戰(zhàn)﹐老化硬化鋁材(Ageh

5、ardeningAluminum)才被使用在飛機(jī)引擎裏。純鋁延展性極佳，但強(qiáng)度低。所以壹般工業(yè)用途我們都是用鋁合金。鋁合金主要分為鋁鎂合金，鋁硅合金及高強(qiáng)度之鋁銅合金。鋁加入鎳及鐵可增強(qiáng)耐熱性。太空金屬太空金屬(高科技金屬高科技金屬)(HighTechMetal)衛(wèi)星(Satellite)、火箭(Rocket)、穿梭機(jī)(Shuttle)，超音速飛機(jī)、潛艇等需極高強(qiáng)度、耐高溫、受及不受磁性等。太空金屬合金的主要材料包括鈦(Ti)、鉬(Mo

6、)、鎳(Ni)、錳(Mn)、鈹(Be)、鈮(Nb)(熔點(diǎn)達(dá)2500℃)、鎢(W)(熔點(diǎn)達(dá)3410℃)、鉭(Ta)等。鈦及鈦合金鈦及鈦合金(Titanium&itsalloy)鈦雖然早於1887年已被人成功分解出來。但是，1910年後才能成功提煉高純度的鈦。直至1950年，鈦才開始運(yùn)用於結(jié)構(gòu)工程如潛艇及飛機(jī)用途。鈦的比重大約是鐵的三分二，卻比銅重約六成。鈦的最大優(yōu)點(diǎn)是高強(qiáng)度(highstrengthtoweightratio)、低比重、高