金屬怎麼產生

Ⅰ 地球上的金屬元素是怎麼形成的

這與地球形成有關,宇宙大爆炸初期,只產生了一種元素C12經過無數次裂變與衰變,形成了其它元素,這些元素又發生化學反應,產生化合物,又經過無數次聚合及碰撞形成了地球最初態,

Ⅱ 有誰可以告訴我金屬怎麼形成的有什麼用途

金屬的用途

「大地之子」-----鈦

鈦是一種銀白色的金屬，早在1791年，英國科學家威廉姆·格里戈爾在英國密那漢郊區找到這種神奇的元素時，首先發現了這種新元素。過了4年，德國化學家克拉普洛特又從匈牙利布伊尼克的一種紅色礦石中，發現了這種元素，便以希臘神話中的英雄來命名。鈦的意思是「地球的兒子」。鈦的外形很像鋼鐵，但遠比鋼鐵堅硬，且體重只有鐵的一半。在常溫下，鈦可以安然無恙地「躺」在各種強酸、強鹼中；就連最兇猛的酸------ 王水，也不能腐蝕它。有人曾把一塊鈦片扔進大海，經過5年以後取出來，仍然閃閃發亮，沒有半點銹斑。俗話說:「真金不怕火煉」。可是鈦的熔點比黃金還高出600多攝氏度。正因為鈦的本領非凡，所以有著廣泛用途。現在，鈦是製造飛機、坦克、軍艦、潛艇不可缺少的金屬。在宇宙飛船和導彈中，也大量用鈦代替鋼鐵。鈦與氮、碳結合生成的氮化鈦、碳化鈦，也是非常堅硬的化合物，它們的耐熱本領甚至還比鈦高1倍。這樣堅硬而耐熱的材料，可以代替超級鋼，製造高速切削刀具。鈦的許多特殊性能，還在化工、超聲波和超導技術中得到應用。然而，鈦有個最大的缺點，就是提煉比較困難。這主要是因為鈦在高溫下可以與氧、碳、氮以及其他許多元素化合。所以人們曾把鈦當作「稀有金屬」,其實，鈦的含量約佔地殼重量的6‰，比銅、錫、錳、鋅的總和還要多10多倍。在世界上，我國鈦的儲藏量最多，四川的攀枝花，鈦的儲藏量佔全國90%以上，是世界上罕見的大鈦礦。

鋁的外衣

將銀白色的鋁放在空氣中，沒有多久，便穿上了一件極薄的、近乎透明的白色外衣——氧化膜。
真使人難以相信，鋁的這件外衣，同光彩奪目的紅、藍寶石的主要成分竟是一個東西，都是氧化鋁(A1203)。它們的區別，只是晶體的結構不同。然而，你可別瞧不起鋁的這件貌不驚人的外衣，它對於鋁的使用卻作出了傑出的貢獻哩!
大家都知道，鋼鐵是具有多種寶貴性能的材料。將鋼鐵放在空氣中，也會穿上一件外衣——鐵銹(主要成分是氧化鐵)。可是鋼鐵的這件外衣結構很疏鬆，大氣中的氧、水蒸氣、二氧化碳分子都能穿過這件外衣的無數孔隙，深入到鋼鐵內部，繼續把鋼鐵變成鐵銹，直至整塊鋼鐵都變成無用的「爛鐵」為止。所以，為了保護鋼鐵不被銹蝕，人們常讓鋼鐵製品另外穿上一件保護衣——防銹物質。
鋁的外衣與鋼鐵的外衣不同，它雖然非常薄，但是卻「天衣無縫」，非常緻密。即使把鋁塊拉長、壓扁、扭轉或彎曲，它也不會鬆掉、脫落，仍能牢牢地裹在鋁的表面。氧氣、水蒸氣、二氧化碳分子對它都無可奈何，鑽不過去。
鋁的外衣——氧化鋁不溶於水，熔點高達2050℃。把鋁製品加熱到660℃時，金屬鋁已熔化成為液體，可是氧化鋁仍然覆蓋在液態鋁表面，防止氧氣與鋁接觸。

鋁的外衣稱得上是一副不怕水浸、火燒，能夠保護自己免受大氣腐蝕的盔甲。
但是，鋁的外衣也有關中不足之處：一是天然形成的這件防護衣太薄了，厚度只有萬分之二到萬分之四毫米，一張普通的紙也比它厚五百倍，因此經不起機械的損傷；二是怕酸、怕鹼。如果這件外衣能夠再厚一些，能更堅硬、耐磨損、耐腐蝕，就更好了。
為了使鋁的外衣增厚，人們想到，鋁的外衣——氧化鋁膜，是鍋與空氣中的氧發生氧化反應生成的。如果用比氧具有更強的氧化性物質來和鋁發生氧化反應，那末，生成的氧化鋁膜豈不是可以更厚實一些了嗎?
於是，人們先用磷酸鈉(Na3PO4)、氫氧化鈉(NaOH)、硅酸鈉(Na2SiO3)等溶液洗去鋁製品表面的油污，再讓它在熱水中洗個澡，然後浸在鉻酸鈉(Na2CrO4)、碳酸鈉(Na2CO3)及氫氧化鈉混和液中進行氧化處理。由於鉻酸鈉是一種強氧化劑，鋁的外衣一—氧化鋁膜果然大大增厚了。
在工業上，人們將鋁製品浸在電解質溶液中作陽極，通入直流電使鋁氧化，也生成了較厚的氧化鋁膜。人工加厚的氧化鋁膜比天然形成的厚八十多倍，達0．015—0．017毫米。
有趣的是，人工加厚的鋁製品外衣，還真象人穿的衣服一樣可以染上各種顏色。這樣，鋁製品就不再是一律穿銀白色的外衣了，而是可以穿上金黃、大紅、寶藍、翠綠等五光十色的漂亮衣服。你們看到的逗人喜愛的金黃色筆套、彩色金屬鈕扣、打火機等等鋁製品，它們穿的就是染了色的氧化鋁外衣。

燈泡的化學

當我們輕輕一按開關，亮起書桌上的台燈來溫習時，我們又對這個助手有多少認識呢？
想一想 你知道一個普通燈泡怎樣發光嗎？
燈泡所以能夠發光，是因為電流經過鎢的金屬絲（又稱鎢絲）時產生高熱所引致的。我 們所以選用鎢絲，是因為它是熔點最高的金屬（其熔點為3422oC），在攝氏1000多度的環境下仍舊保持不變，而其他金屬在這環境下早已熔掉了。
鎢和很多金屬一樣，在高溫時很快便會被氧化和燒斷，所以燈泡里不能存有氧氣。但如果抽出所有空氣令燈泡真空，高溫的鎢又很容易蒸發成為氣體，縮減了燈泡的壽命。那怎麼辦呢？為了延長燈泡的壽命，燈泡里會載滿氬這種惰性氣體，並且加了點壓力，以減低蒸發的機會。此外，燈泡里還加點碘，同樣是為了減慢鎢蒸發的速度。這是因為鎢和碘在約1000oC 的環境下會變成碘化鎢，但當碘化鎢再接觸高熱的鎢絲時，又再變回鎢和碘。這樣，便可以使燈泡的壽命延長一點了。

水不能撲救哪些物質造成的火災

當火災發生時，很多人會習慣的用水去滅火，但事實上有些時候卻不能這么做，下面這些著火的情況便不能用水去滅火，否則變成了「火上澆油」。

（1）鹼金屬不能用水撲救。因為水與鹼金屬（如金屬鉀、鈉）作用後能使水分解而生成氫氣和放出大量熱,容易引起爆炸。

（2）碳化鹼金屬、氫化鹼金屬不能用水撲救。如碳化鉀、碳化鈉、碳化鋁和碳化鈣以及氫化鉀、氫化鎂等遇水能發生化學反應，發出大量熱，可能引著火和爆炸。

（3）密度小於水的和不溶水的易燃液體，原則上不可以用水撲救。

（4）熔化的鐵水、鋼水不能用於撲救。因為鐵水、鋼水溫度約在1 600 ℃，而水蒸氣在1 000 ℃以上時便能分解出氫氣和氧氣，有引起爆炸危險。

（5）高壓電器裝置火災，在沒有良好接地設備或沒有切斷電流的情況下，一般不能用水撲救。

鋼鐵和合金

鋼鐵和合金統稱為金屬材料。金屬材料一般利用它們的物理性質，如延展性、硬度、抗拉強度、導熱性、導電性等。有時也利用它們的化學性質，如抗氧化、抗酸鹼性等。除了作導線、儀器儀表的零部件、廚房用具等外，很少用金屬單質，常用的是它們的合金，因為合金的性能和使用價值都比單質高。

通常所指的合金是有色合金的泛稱，如銅合金、鋁合金等。實際上鋼也是合金，普通的鋼材是鐵和碳的合金，所以也叫碳素鋼。鋼里除鐵、碳外，加入其他的元素，就叫合金鋼。另加入一種元素的合金鋼，即是三元合金鋼。如錳鋼、硅鋼（也叫矽鋼，矽是硅過去的中文名稱）等。另外加入兩種或兩種以上元素的叫多元合金鋼。合金鋼還常按用途命名，如工具鋼、高速鋼、不銹鋼等。

我國的鋼鐵工業發展較快，特別是一些大型鋼鐵廠的建成投產，鋼的年產量迅速增加（目前寶鋼的年產量為600萬噸，到1999年可達1000萬噸），1993年已達8688萬噸，居世界第三位。

下面介紹一些重要的鋼種。

在碳素鋼中有一般碳素鋼和優質碳素鋼。前者含碳量在0.4％以下的用作鐵絲、鉚釘、鋼筋等建築材料，含碳量0.4～0.5％的用作車輪、鋼軌等，含碳量0.5～0.6％的用來製造工具、彈簧等。後者含硫、磷等雜質比一般碳素鋼低，常用作機械零件，在機械製造業中應用最多。

在合金鋼中有錳鋼、硅鋼等。錳鋼一般含錳1.4～1.8％，用於製造汽車、柴油機上的連桿螺栓、半軸、進汽閥和機床的齒輪等。硅鋼是含硅量高的鋼，具有很高的電阻，在電氣工業中有廣泛應用。例如，變壓器用的鋼即是含碳量小於0.02％、含硅3.8～4.5％的硅鋼。

在按用途命名的鋼中，常見的有工具鋼、高速鋼和不銹鋼。

工具鋼是用作車刀、刨刀、銼刀、鋸條、拉絲工具等的合金鋼。常用的有鉻鋁工具鋼（含鉻1.2～1.5％、含鋁1.0～1.5％）、鉻鉬釩工具鋼（含鉻11～12％、含鉬0.4～0.6％、含釩0.15～0.3％）、鉻錳鉬工具鋼（含鉻0.6～0.9％、含錳1.2～1.6％、含鉬0.15～0.3％）等。

高速鋼也叫鋒鋼，是含鎢的合金鋼，用於製造高速運轉的切削工具。它一般含鎢8.5～19％、含鉻3.8～4.4％、含釩1～4％。

不銹鋼主要指含鉻、鎳的合金鋼，品種很多，常見的有含鉻17～20％、含鎳8～11％。如果再加入鈦（1％左右），鋼的耐酸能力更強。

重要的有色金屬合金中，銅合金較多，下面介紹其中的5種。鋁青銅含銅90～95％、鋁5～10％，用作裝飾品和用具。

青銅含銅67～89％、鋅2～33％、錫0～9％（不含錫的也叫無錫青銅）、鉛0～2％，用作製造機械零件。此外還有特種青銅，如磷青銅、鈹青銅、硅青銅等，具有耐腐蝕、高導電性能，用於儀表工業。

黃銅含銅66～73％、鋅27～34％，常用於製造船舶機械零件。

鋁黃銅含銅68～70％、鋅27～31％、鋁1～3％，用於製造船的推進機翼、舵等。

德國銀含銅45～62％、鋅20～30％、鎳15～18％，呈銀色、硬度高、電阻大，用來製作裝飾品和電熱器。

鋁合金中主要有堅鋁和鋁鎂合金。堅鋁含鋁95.5％、銅3％、錳1％、鎂0.5％，堅硬而輕，用於製造汽車和飛機。

鋁鎂合金含鋁90～94％、鎂6～10％，可製作儀器及天平梁。

易熔合金有鑄字合金、巴比特合金、伍德合金和焊錫等。鑄字合金（也稱活字金）含鉛70％、銻18％、錫10％、銅2％，用於製造鉛字。

巴比特合金含錫70～90％、銻7～24％、銅2～22％，它是包含堅硬晶體的過冷液體，受到壓力時會自動調整而減少磨損，用於製造機械的軸承。

伍德合金含鉍38～50％、鉛25～31％、錫12.5～15％、鎘12.5～16％，熔點低（60～70℃），用於製作汽鍋的安全閥等。

焊錫含鉛67％、錫33％，熔點為275℃，用於熔接金屬。

此外，含鎳60～75％、鐵12～26％、鉻11～15％、錳1～2％的鎳鉻合金，電阻大、耐腐蝕，常用作電熱絲（鎳鉻絲）。

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新型金屬材料

新型金屬材料種類繁多，它們都屬合金。

形狀記憶合金 形狀記憶合金是一種新的功能金屬材料，用這種合金做成的金屬絲，即使將它揉成一團，但只要達到某個溫度，它便能在瞬間恢復原來的形狀。形狀記憶合金為什麼能具有這種不可思議的「記憶力」呢？目前的解釋是因這類合金具有馬氏體相變。凡是具有馬氏體相變的合金，將它加熱到相變溫度時，就能從馬氏體結構轉變為奧氏體結構，完全恢復原來的形狀。

最早研究成功的形狀記憶合金是Ni－Ti合金，稱為鎳鈦腦（Nitanon）。它的優點是可靠性強、功能好，但價格高。銅基形狀記憶合金如 Cu－Zn－Al和 Cu－Al－Ni，價格只有Ni－Ti合金的10%，但可靠性差。鐵基形狀記憶合金剛性好，強度高，易加工，價格低，很有開發前途。表7－3列出一些形狀記憶合金及其相變溫度。

形狀記憶合金由於具有特殊的形狀記憶功能，所以被廣泛地用於衛星、航空、生物工程、醫葯、能源和自動化等方面。

在茫茫無際的太空，一架美國載人宇宙飛船，徐徐降落在靜悄悄的月球上。安裝在飛船上的一小團天線，在陽光的照射下迅速展開，伸張成半球狀，開始了自己的工作。是宇航員發出的指令，還是什麼自動化儀器使它展開的呢?都不是。因為這種天線的材料，本身具有奇妙的「記憶能力」，在一定溫度下，又恢復了原來的形狀。

多年來，人們總認為，只有人和某些動物才有「記憶」的能力，非生物是不可能有這種能力的。可是，美國科學家在五十年代初期偶然發現，某些金屬及其合金也具有一種所謂「形狀記憶」的能力。這種新發現，立即引起許多國家科學家的重視。研製出一些形狀記憶合金，廣泛應用於航天、機械、電子儀表和醫療器械上。

為什麼這些合金不「忘記」自己的「原形」呢?原來，這些合金都有一個轉變溫度，在轉變溫度之上，它具有一種組織結構，面在轉變溫度之下，它又具有另一種組織結構。結構不同性能不同，上面提及美國登月宇宙飛船上的自展天線， 就是用鎳鈦型合金作成的，它具有形狀記憶的能力。這種合金在轉變溫度之上時，堅硬結實，強度很大;而低於轉變溫度時，它卻十分柔軟，易於冷加工。科學家先把這種合金做 成所需的大半球形展開天線，然後冷卻到一定溫度下，使它變軟，再施加壓力，把它彎曲成一個小球，使之在飛船上只佔很小的空間。登上月球後，利用陽光照射的溫度，使天線重新展開，恢復到大半球的形狀。

形狀記憶合金問世以來，引起人們極大的興趣和關注，近年來發現在高分子材料、鐵磁材料和超導材料中也存在形狀記憶效應。對這類形狀記憶材料的研究和開發，將促進機械、電子、自動控制、儀器儀表和機器人等相關學科的發展。

高溫合金 渦輪葉片是飛機和太空梭渦輪噴氣發動機的關鍵部件，它在非常嚴酷的環境下運轉。渦輪噴氣發動機工作時，從大氣中吸入空氣，經壓縮後在燃燒室與燃料混合燃燒，然後被壓向渦輪。渦輪葉片和渦輪盤以每分鍾上萬轉的速度高速旋轉，燃氣被噴向尾部並由噴筒噴出，從而產生強大的推力。在組成渦輪的零件中，葉片的工作溫度最高，受力最復雜，也最容易損壞。因此極需新型高溫合金材料來製造葉片。

貯氫合金 氫是21世紀要開發的新能源之一。氫能源的優點是發熱值高、沒有污染和資源豐富。貯氫合金是利用金屬或合金與氫形成氫化物而把氫貯存起來。金屬都是密堆積的結構，結構中存在許多四面體和八面體空隙，可以容納半徑較小的氫原子。如鎂系貯氫合金如MgH2，Mg2Ni等；稀土系貯氫合金如LaNi5，為了降低成本，用混合稀土 Mm代替La，推出了MmNiMn， MmNiAl等貯氫合金；鈦系貯氫合金如TiH2，TiMn1.5。貯氫合金用於氫動力汽車的試驗已獲得成功。隨著石油資源逐漸枯竭，氫能源終將代替汽油、柴油驅動汽車，並一勞永逸消除燃燒汽油、柴油產生的污染。

非晶態合金 非晶態合金又稱為金屬玻璃，具有拉伸強度大，強度、硬度高，高電阻率、高導磁率、高抗腐蝕性等優異性能。適合做變壓器和電動機的鐵芯材料。採用非晶態合金做鐵芯，效率為97%，比用硅鋼高出10%左右，所以得到推廣應用。此外，非晶態合金在脈沖變壓器、磁放大器、電源變壓器、漏電開關、光磁記錄材料、高速磁泡頭存儲器、磁頭和超大規模集成電路基板等方面均獲得應用。

Ⅲ 金屬元素如何誕生

這個很復雜，眾說紛紜。不管是什麼元素，很可能都是聚變產生的，因為宇宙中最多的還專是最簡單屬的氫元素。

大多數科學家能夠接受的元素起源的假設是：「質子聚變和中子俘獲是宇宙中形成化學元素的兩個主要過程。」這種假設認為，宇宙中所有元素都起源於氫，它在非常高的溫度下，發生聚變反應，形成較重的原子核，首先是氦，其次是輕元素（鋰、硼、鈹等），這一過程是質子聚變。氦原子轟擊輕元素的原子，就會產生中子，這些中子被輕元素的原子核俘獲，就形成較重的元素，從碳、氮、鐵一直到原子序數為82和83的鉛和鉍，這一過程是中子俘獲。這兩種產生元素的過程仍在恆星內部繼續進行。
存在 只有少數化學元素以游離狀態存在於地殼中，例如氧、氮、氦、氖、氬、氪、氙、氡、硫、銅、銀、金、鉑。大多數化學元素都以化合物（氧化物、硫化物、含氧酸鹽）狀態存在。對太陽和行星的光譜分析和對隕石組分的分析所得結果說明，宇宙中含量最多的元素是氫，佔99％左右，其次是氦。地殼中含量最多的元素是氧。原子序數為偶數的元素比原子序數為奇數的相鄰元素的含量為高。贊同
4| 評論

Ⅳ 金屬元素是如何產生的

1.一種製造金屬或金屬合金顆粒的方法，其特徵在於包括以下步驟： ·制回備含有非金屬雜答質的金屬或金屬合金，其中非金屬雜質主要由基底金屬的氧化物構成； ·用還原劑使金屬或合金成粒以形成顆粒； ·在真空中處理這些顆粒，從而使還原劑對雜質產生作用；和 ·去除顆粒的表面層。

Ⅳ 金屬鍵是怎麼形成

一、概念：金屬鍵是化學鍵的一種，由自由電子及排列成晶格狀的金屬離子之間的靜電吸引力組合而成 。
二、解釋：金屬原子外層的價電子和原子核聯系比較松馳，容易失去價電子而成為自由電子，在金屬晶格的晶格結點上排列著金屬陽離子，由於陽離子彼此靠近，價電子的能帶彼此串通，自由電子形成「電子氣」在金屬離子之間自由流動，並把它們結合起來，形成金屬鍵。
三、 說明：在金屬晶體中，還包括多數合金是以金屬鍵相結合的，它們都存在著自由電子，可以解釋金屬易導電、導熱、有金屬光澤和良好的延展性等特性。
⑴由於在金屬晶體中，自由電子在金屬中作穿梭運動，所以在外電場作用下，自由電子定向運動，產生電流。加熱時，因為金屬原子振動加劇，阻礙了自由電子作穿梭運動，因而金屬電阻率一般和溫度呈正相關。
⑵當金屬晶體受外力作用而變形時，盡管金屬原子發生了位移，但自由電子的連接作用並沒變，金屬鍵沒有被破壞，故金屬晶體具有延展性。
⑶自由電子很容易被激發，所以它們可以吸收在光電效應截止頻率以上的光，並發射各種可見光，所以大多數金屬呈銀白色。
⑷溫度是分子平均動能的量度，而金屬原子和自由電子的振動很容易一個接一個的傳導，故金屬局部分子的振動能快速地傳至整體，所以金屬導熱性能一般很好。

Ⅵ 金屬是怎樣煉成的

（一）金屬礦冶煉的歷史沿革

金屬冶煉作為一門生產技術，起源十分古老。人類從使用石器、陶器進入到使用金屬，是文明的一次飛躍。人類使用天然金屬（主要是自然銅）距今已 8000 多年。但自然銅資源稀少，要使用更多的銅必須從礦石中提取。世界上最早煉銅的是美索不達米亞地區，時間大致在公元前 38 世紀到前 36 世紀。最早的青銅是在蘇米爾地區出現的，大約在公元前 30 世紀。在人類文明史中，大量使用青銅的時代稱為青銅時代。鐵器的使用是人類文明的又一大進步。最早煉鐵的是在黑海南岸的山區，大約在公元前 14 世紀。到公元前 13 世紀，鐵器的應用在埃及已佔一定的比重，一般認為這是人類文明進入鐵器時代的開端。在歐洲，公元前 11 世紀中歐開始用鐵，但向西歐傳播則極其緩慢，直到公元前 55 年，隨著羅馬人的入侵，鐵才傳入大不列顛。中世紀的一千多年內，冶金技術進展十分緩慢。直至 14 ～ 16 世紀歐洲才發展為採用水力鼓風，加大、加高煉鐵爐，生產出鑄鐵。15 世紀的歐洲，盡管熟鐵器已廣泛應用，但銅和青銅仍是生產得最多的金屬。16 世紀歐洲出現資本主義的萌芽，冶金企業轉移到資本家手中，資本家互相競爭，推動了生產技術的發展。另一方面，機器、造船等工業的發展又為冶金業開辟了市場和提供了技術裝備。在 1640 年以後的 250 年中，主要發生在英國以高爐煉鐵、煉鋼為主的冶金生產和技術變革，尤其是 1700 ～ 1890 年，一系列重要的技術發明創造使英國的煉鐵、煉鋼工業得到蓬勃發展。這些發明在煉鐵方面有：1790 年 A. 達比用焦炭代替木炭煉鐵成功，使冶鐵業擺脫了木炭資源（森林）的限制；1828 年 J.B. 尼爾森採用熱風使煉鐵煉焦比降低，生產效率成倍提高。在煉鋼方面有：1740 年 B. 亨茨曼首次採用坩堝煉鋼法生產鑄鋼件；1856 年 H. 貝塞麥發明轉爐煉鋼法，開創了煉鋼新紀元 ；1855 年 K.W. 西門子發明了蓄熱室；1864 年 P.E. 馬丁利用該原理創造平爐煉鋼法，從而擴大了煉鋼的原料來源；1879 年 S.G. 托馬斯和 P.C. 吉爾克里斯特發明鹼性轉爐煉鋼法，成功地解決了高磷生鐵煉優質鋼的問題。在軋鋼方面有：1697 年J. 漢伯里用平輥軋制出熟鐵板，供生產鍍錫鐵板之用 ；1783 年 H. 科特用孔型軋制生產熟鐵棒，這種方法後來用於生產型材。這些發明創造使英國煉鐵、煉鋼工業在 18 ～ 19 世紀走在世界最前面。煉鋼情況也是一樣，銅資源並不充裕的英國，在 19 世紀 60 年代竟成了世界上產銅最多的國家。

中國古代冶煉技術比歐洲先進，尤其是鑄鐵技術比歐洲要早 2000 年。從鑒定中國古代的鐵器表明，中國漢代生產的有些鑄鐵件中的石墨呈球絮狀，具有一定的柔韌性，與近代可鍛鑄鐵頗為相似。中國古代生產的鑄鐵和熱處理技術已能適應製造農具的要求，從漢代起鐵產量就已超過了銅。中國在春秋戰國之際即已掌握金、銀、銅、鐵、錫、鉛、汞等七種常用金屬。歐洲直到羅馬帝國末期才全部掌握上述金屬。中國在 15 世紀已有金屬鋅，較歐洲早 300 多年。綜觀古代世界冶金業的發展，金屬製品，特別是青銅器和鐵器，對人類社會生產力的發展起著巨大作用。

（二）不同金屬礦的冶煉方法

金屬冶煉是根據各種金屬的礦石的不同特性，採用不同的生產工藝和設備，經濟地從礦石或其他原料中提取金屬或金屬化合物。目前大多數金屬都採用火法冶煉方法，通過各種冶煉熔煉，加入還原劑還原出金屬。隨著技術水平的提高和環境保護的要求，濕法冶金逐步被用於許多金屬製取工藝。如鋅的濕法冶煉，黃金的浸出電解工藝等。以下簡單介紹鋼鐵、銅、鎳、鉛鋅、金冶煉方法。

1. 鋼鐵冶煉

現代煉鐵絕大部分採用高爐煉鐵，個別採用直接還原煉鐵法和電爐煉鐵法。高爐煉鐵是將鐵礦石在高爐中還原，熔化煉成生鐵，此法操作簡便，能耗低，成本低廉，可大量生產。生鐵除部分用於鑄件外，大部分用作煉鋼原料。由於適應高爐冶煉的優質焦炭煤日益短缺，相繼出現了不用焦炭而用其他能源的非高爐煉鐵法。直接還原煉鐵法，是將礦石在固態下用氣體或固體還原劑還原，在低於礦石熔化溫度下，煉成含有少量雜質元素的固體或半熔融狀態的海綿鐵、金屬化球團或粒鐵，作為煉鋼原料（也可作高爐煉鐵或鑄造的原料）。電爐煉鐵法，多採用無爐身的還原電爐，可用強度較差的焦炭（或煤、木炭）作還原劑。電爐煉鐵的電加熱代替部分焦炭，並可用低級焦炭，但耗電量大，只能在電力充足、電價低廉的條件下使用。

煉鋼主要是以高爐煉成的生鐵和直接還原煉鐵法煉成的海綿鐵以及廢鋼為原料，用不同的方法煉成鋼。主要的煉鋼方法：有轉爐煉鋼法、平爐煉鋼法、電弧爐煉鋼法 3 類。以上 3 種煉鋼工藝可滿足一般用戶對鋼質量的要求。為了滿足更高質量、更多品種的高級鋼，便出現了多種鋼水爐外處理（又稱爐外精煉）的方法。如吹氬處理、真空脫氣、爐外脫硫等，對轉爐、平爐、電弧爐煉出的鋼水進行附加處理之後，都可以生產高級的鋼種。對某些特殊用途，要求特高質量的鋼，用爐外處理仍達不到要求，則要用特殊煉鋼法煉制。如電渣重熔，是把轉爐、平爐、電弧爐等冶煉的鋼，鑄造或鍛壓成為電極，通過熔渣電阻熱進行二次重熔的精煉工藝。

2. 銅的冶煉

銅的冶煉有兩種方法，即火法煉銅及濕法煉銅。目前銅的冶煉是以火法煉銅為主，其產量約佔世界銅總產量的 85%，但濕法冶金具有成本低、環保等優點，此技術正在逐步推廣。

火法煉銅方式適於高含量的硫化銅礦，通過選礦方法將銅礦石富集到 12% 以上，作為銅精礦，在密閉鼓風爐、反射爐、電爐或閃速爐中進行造鋶熔煉，產出的熔鋶（冰銅）接著送入轉爐進行吹煉成粗銅，再在另一種反射爐內經過氧化精煉脫雜，或鑄成陽極板進行電解，獲得含量高達 99.9% 的電解銅。該法流程簡短、適應性強，銅的回收率可達 95%，但因礦石中的硫在造鋶和吹煉兩階段作為二氧化硫廢氣排出，不易回收，易造成污染。

濕法煉銅一般適於低含量的氧化銅，生產出的精銅稱為電積銅。現代濕法冶煉有硫酸化焙燒—浸出—電積，浸出—萃取—電積，細菌浸出等法，適於低含量復雜礦、氧化銅礦、含銅廢礦石的堆浸、槽浸選用或就地浸出，酸浸應用較廣，氨浸限於處理含鈣鎂較高的結合性氧化礦。處理硫化礦多用硫酸化焙燒—浸出或者直接用氨或氯鹽溶液浸出等方法。

氧化銅礦酸浸法流程：氧化銅礦一般不易用選礦法富集，多用稀硫酸溶液直接浸出。所得含銅溶液，可用硫化沉澱、中和水解、鐵屑置換以及溶劑萃取—電積等方法提取銅。

硫化銅精礦焙燒浸出法：硫化銅精礦經硫酸化焙燒後浸出，得到的含銅浸出液，經電積得電解銅。

3. 鉛的冶煉

目前從鉛精礦中生產鉛金屬的方法都是火法，濕法煉鉛還處在試驗研究階段，工業上還未採用。火法煉鉛按冶煉原理不同可分為三種。

反應熔煉法：此法是將硫化鉛精礦通過反射爐或膛式爐使一部分 PbS 氧化成 PbO 和PbSO₄，然後使之與未氧化的 PbS 相互反應而生產金屬鉛。該法適用於處理高含量的（含PbS65% ～ 70%）的鉛精礦。

沉澱熔煉法：此法是將鐵屑或氧化鐵及炭質還原劑與硫化鉛混合加熱至適當高的溫度，使鉛的硫化物大部分被鐵置換產生金屬鉛。此法很少單獨應用，如在鼓風爐還原焙燒時，經常加入鐵屑以降低鉛冰銅中的含鉛量，提高金屬鉛的回收率。

焙燒還原熔煉法：此法又稱為常規煉鉛法或標准煉鉛法。目前世界上生產的粗鉛約有 90%是用該法生產的。鉛精礦和溶劑加入焙燒爐焙燒，使部分 PbS 氧化成 PbO 燒結塊，然後通過鼓風爐與焦炭熔煉成粗鉛，粗鉛通過精煉得到含量在 99% 以上的鉛錠。

4. 鋅的冶煉

冶煉鋅的方法分為火法煉鋅和濕法煉鋅兩大類，目前濕法煉鋅發展非常迅速，世界上鋅產量有 80% 來源於濕法煉鋅。

火法煉鋅是將硫化鋅礦煅燒生成氧化鋅或氧化鋅和硫化鋅的混合物，然後加入炭質還原劑，使氧化鋅在高溫下被炭質還原劑還原，使鋅揮發出來，形成鋅蒸氣，經冷凝成為液態金屬鋅。一般有平罐煉鋅、豎罐煉鋅、電法煉鋅和密閉鼓風爐煉鋅等火法煉鋅方式。密閉鼓風爐是目前主要的火法冶煉方式。

濕法煉鋅又叫電解沉積法煉鋅，是將硫化鋅氧化成氧化鋅礦或氧化鋅和硫酸鋅的混合物溶於稀酸溶液與脈石分離，浸出液經過凈化處理後進行電解作業。電解沉澱的結果是在陰極析出鋅，在陽極上析出氧，並產生硫酸。沉澱在陰極上的鋅，定期剝下，再進行溶化鑄成鋅錠。

5. 鎳的冶煉

生產鎳的方法主要有火法和濕法兩種。根據含鎳的硫化礦和氧化礦的不同，冶煉處理方法各異。含鎳硫化礦目前主要採用火法處理，通過精礦焙燒反射爐（電爐或鼓風爐）冶煉銅鎳硫吹煉鎳精礦電解得金屬鎳。氧化礦主要是含鎳紅土礦，其含量低，適於濕法處理。主要方法有氨浸法和硫酸法兩種。

火法冶煉：鎳精礦經乾燥脫硫後即送電爐（或鼓風爐）熔煉，目的是使銅鎳的氧化物轉變為硫化物，產出低冰鎳（銅鎳鋶），同時脈石造渣。所得到的低冰鎳中，鎳和銅的總含量為8% ～ 25%（一般為 13% ～ 17%），含硫量為 25%。低冰鎳的吹煉，吹煉的目的是為了除去鐵和一部分硫，得到含銅和鎳 70% ～ 75% 的高冰鎳（鎳含高硫），而不是金屬鎳。轉爐熔煉溫度高於 1230℃，由於低冰鎳含量低，一般吹煉時間較長。 高冰鎳細磨、破碎後，用浮選和磁選分離，得到含鎳 67% ～ 68% 的鎳精礦，同時選出銅精礦和銅鎳合金分別回收銅和鉑族金屬。鎳精礦經反射爐熔化得到硫化鎳，再送電解精煉或經電爐（或反射爐）還原熔煉得粗鎳再電解精煉。粗鎳中除含銅、鈷外，還含有金、銀和鉑族元素，需電解精煉回收。與銅電解不同的是這里採用隔膜電解槽。用粗鎳做陽極，陰極為鎳始極片，電解液用硫酸鹽溶液、硫酸鹽和氯化鹽混合溶液。通電後，陰極析出鎳，鉑族元素進入陽極泥中，另行回收。電鎳的純度可達到99% 以上的「合質金」。

6. 金的冶煉

自然界的金大多以自然金的形式存在，根據其在不同礦物中的賦存狀態不同，先通過物理和化學選礦的方法將金富集，然後通過火法或濕法火法聯合法得到純度超過 99.5% 以上的純金。

一般砂金礦和岩金中的粗粒金通過重選和混汞法得到沙金和汞齊（一種汞和金的絡合物），沙金和汞齊使用坩堝熔煉加入石英、等熔劑除雜後得到 99% 以上的「合質金」。

岩金中一般氧化礦石可以直接通過氰化浸出得到氰化金的絡合物溶液，原生金礦一般採用浮選法將金富集得到金精礦，金精礦，再磨後，通過氰化浸出得到氰化金的絡合物溶液。氰化浸的絡合物溶液可通過兩種方式得到合質金。一是通過鋅粉、鋅絲置換出金金屬，通過坩堝熔煉得到合質金。二是經過活性炭吸附、解析、電解、坩堝熔煉得到「合質金」。

（三）金屬冶煉在新疆的發展概況

1. 新疆鋼鐵冶金概況

新中國成立前，新疆沒有現代鋼鐵工業。新中國成立後，駐疆人民解放軍節衣縮食，艱苦奮斗，自籌資金，於 1951 年興建了新疆第一家鋼鐵企業——新疆八一鋼鐵廠。1952 年，八一鋼鐵廠煉出了第一爐鐵和鋼，軋出了第一批合格鋼材，結束了新疆沒有鋼鐵工業的歷史。1950 ～ 1957 年，新疆鋼鐵工業總投資 2307 萬元（不包括更新改造資金），全部用於建設八一鋼鐵廠，形成固定資產 2096 萬元。 至 1957 年，生產生鐵 5.15 萬噸、鋼 4.23 萬噸、鋼材 3.82萬噸，收回全部基建投資。

1958 ～ 1965 年，新疆鋼鐵工業基建投資累計 1.75 億元（不包括更新改造資金），其中生產性投資 1.59 億元。在全部基建投資中，八一鋼鐵廠為 7242 萬元，占總投資的 41.4%。期間在「大煉鋼鐵」的號召下，投資 4754 萬元建設了雅滿蘇鐵礦、哈密鋼鐵廠、伊犁鋼鐵廠、烏魯木齊第二鋼鐵廠、天龍鋼鐵廠、躍進鋼鐵廠以及庫車、康蘇等小鋼鐵廠和小礦山。1963 年，這批小鋼鐵企業在國民經濟調整中先後關停，沒有形成生產能力。僅保留了天龍鋼鐵廠等企業，企業經濟效益不佳，多處於虧損狀態。

「文化大革命」時期，新疆鋼鐵工業投資重點不突出，一些建設項目時上時下，時建時停，建設周期長，經濟效益差，多數未能達到基建投資的預期效果。1966 ～ 1980 年，鋼鐵工業基建投資累計 3.5 億元。其中八一鋼鐵廠投資 1.84 億元，占總投資的 33.9%；礦山總投資 6060 萬元，占總投資的17.3%；地方小鋼鐵廠投資1.49億元，占總投資的41.4%；其他投資 2186萬元，占總投資的 6.3%。地方小鋼鐵企業如哈密鋼鐵廠、伊犁鋼鐵廠、伊犁鐵礦、和靜鋼鐵廠、托里鉻礦等恢復建設，並形成了一定的生產規模。1978 年，新疆鋼產量達 8.46 萬噸、鋼材產量6.83 萬噸。

黨的十一屆三中全會以後，新疆鋼鐵工業迅速發展。「六五」、「七五」、「八五」期間，新疆鋼鐵工業完成基建總投資 4.33 億元（不包括更新改造資金），投資的重點為八一鋼鐵廠擴建工程，占總投資的 76.9%，礦山占總投資的 11.1%，地方小鋼鐵企業占總投資的 8%，其他投資占總投資的 4%。 1980 ～ 1994 年，八一鋼鐵廠鋼產量由 9.28 萬噸增至 61.7 萬噸，增長 3.4 倍；鋼材產量由 7.8 萬噸增至 53 萬噸，增長 5.8 倍。同期新疆鋼產量增長 5 倍、鐵產量增長 3.1 倍、鋼材產量增長 5.5 倍。1997 年，新疆鋼鐵工業完成工業總產值 27.59 億元，工業增加值 7.39 億元；實現銷售收入 25.96 億元，利稅總額 1.22 億元。

目前，八一鋼鐵廠已成為全國實現全連鑄和全一火成材的六家企業之一。許多技術指標達到國內先進水平，特別是兩座 12 噸轉爐的成功改造，使生產能力達到 100 萬噸，創出了全國鋼鐵工業改造史上的奇跡。八一鋼鐵廠的技術、裝備和效率均已達到了全國一流水平。其引進當代世界上最先進的工藝技術裝備建成的連續式小型棒材軋機，不僅帶動了產品結構和成本構成的深刻變化，而且提高了產品的質量和檔次，增強了市場的競爭力。目前，加上從德國引進的電爐形成的生產能力，八一鋼鐵廠的煉鋼生產能力已達 150 萬噸，軋鋼能力已達 130 萬噸，分別佔全區煉鋼、軋鋼生產能力的 80% 和 77% 以上。1999 年的鋼和鋼材產量分別達到 105 萬噸和 117 萬噸。近年來，鋼鐵生產迅速發展，2006 年，有鐵礦山 125 個，其中大型 1 個，中型26 個，年開采礦石 1095 萬噸；生產粗鋼 362 萬噸，生鐵 270 萬噸。2007 年生產粗鋼約 445 萬噸，鋼材約 469 萬噸，生鐵約 387 萬噸。

2. 新疆有色及稀有冶金概況

據史料記載，在先秦時期，新疆的銅冶煉技術就已達到了較高的水平。20 世紀 80 年代考古工作者在新疆尼勒克縣城南奴拉賽和圓頭山發現了多處冶煉場遺跡。

新中國成立前，新疆主要以煉銅為主，其次是鉛鋅。但規模不大，沒有形成工藝體系。

新中國成立後，新疆冶金局從 1958 ～ 1961 年在烏魯木齊先後建起了八一銅廠、電解銅廠、紅旗冶煉廠（烏魯木齊鋁廠前身）等小型有色金屬冶煉企業。由於當時新疆還沒有發現大中型銅礦，銅資源沒有保障，鋁電解的成本又過高，致使這幾家冶煉廠沒能生存下來。

1978 年中共十一屆三中全會後，新疆的有色金屬工業有了較大的發展。1981 ～ 1989 年烏魯木齊鋁廠經過三期技術改造和擴建，形成 2 萬噸 / 年鋁錠的生產能力，另外，可可托海礦務局利用其充沛的水電資源，在 1987 年建成 2400 噸的鋁錠的可可托海選廠。1989 年新疆有色公司和伊犁電力局合資的 5000 噸鋁錠廠投產。1990 年新疆已形成 3 萬噸 / 年鋁錠生產能力。

1989 年，新疆有色金屬公司新建的喀拉通克銅鎳礦投產，形成 7285 噸高冰鎳生產能力，新疆現代銅鎳工業開始起步。1993 年底，建成阜康冶煉廠，採用先進的濕法精煉新工藝生產電解鎳，形成了 2040 噸 / 年的電解鎳生產能力。

新中國成立後，新疆黃金的生產也有了長足的發展，新疆境內已建成中小型金礦 32 個，其中阿希金礦、哈圖金礦、哈巴河多拉納薩依金礦、富蘊縣薩爾布拉克金礦、鄯善康古爾金礦等岩金礦規模較大。尤其是阿希金礦採用國際先進的氰化樹脂提金工藝，年產量達到 3 萬兩以上。

新疆是全國最早從事稀有金屬開發冶煉的省區，經過 40 多年的努力，新疆已建成我國第一個，全國最大、產品質量最好、具有自主研發能力的稀有金屬技術工業基地。目前能夠提供30 多種稀有金屬產品，包括鋰、銣、銫金屬及其化合物。

（四）金屬冶煉的發展方向

在冶煉過程中的生產自動化，將是今後金屬冶煉發展的重要方向。20 世紀下半葉以來，冶金生產工藝與自動化技術的結合日益緊密。氧氣轉爐煉鋼、連續鑄錠、軋鋼高速化和連續化等新工藝，把鋼冶金的生產效率不斷推向新的高度，這在很大程度上，應歸功於應用計算機的自動控制。倘若沒有自動控制，氧氣轉爐就難以充分發揮它的快速煉鋼能力，連續鑄鋼就難於保證質量並獲得高效率，軋鋼就難以實現高速化和連續化。

研究開發新的提取冶金技術也是今後冶金發展的一個方向。單純從提取金屬著眼，運用今天擁有的自然科學知識和技術手段，即使礦石含量再低，組成再復雜，都可以把金屬提取出來，問題在於消耗的能源是否過大，花費的成本是否合算。因此，在提取冶金方面仍然有很多研究課題。例如：擴大資源范圍，把在以往技術水平、經濟條件下還不能利用的資源，通過新工藝、新裝備變為可利用的資源；減少或消除生產過程對環境的污染，發展資源的綜合利用，形成無公害工藝或無廢料工藝；充分利用氧氣等進一步強化冶煉過程，大大節約能源等。

圖6-2-1 磁鐵礦照片（肖昱攝）

圖6-3-1 黃銅礦和孔雀石照片（肖昱攝）

圖6-3-2 方鉛礦與閃鋅礦照片（肖昱攝）

圖6-3-3 新疆尼勒克縣阿吾拉勒環狀銅礦帶

圖6-3-4 新疆西昆侖鐵克列克－庫斯拉甫礦產分布圖

圖6-3-5 環塔里木中新生代砂岩型銅鉛鋅礦帶及礦產分布圖

圖6-4-1 自然金照片（張素蘭攝）

圖6-4-2 新疆民豐縣南山巴西其其干河下游階地砂金采坑（肖昱攝）

圖6-4-3 細脈狀自然金（張素蘭攝）

圖6-4-4 浸染狀自然金（張素蘭攝）

圖6-5-1 阿爾泰山花崗偉晶岩稀有金屬礦集區與地質構造關系略圖（據新疆有色地質研究所）

圖6-5-2 電氣石和綠柱石

圖6-5-3 錳鉭鐵礦和鈮鉭鐵礦聚晶

圖6-5-4 可可托海稀有金屬礦3號脈露天采場（楊青山攝）

圖6-5-5 3號脈立體示意圖

圖6-5-6 可可托海3號礦脈結構單元分布圖

圖6-6-1 清代察合奇鑄幣廠古銅幣（楊青山攝）

圖6-6-2 平硐（劉增仁攝）

圖6-6-3 斜井（劉增仁攝）

圖6-6-4 豎井（楊青山攝）

圖6-7-1 選礦流程圖

圖6-7-2 康蘇選礦廠優選浮選工藝流程圖

圖6-7-3 八一鋼鐵廠優選浮選工藝流程圖

圖6-7-4 喀拉通克銅鎳礦簡易選礦工藝流程圖

圖6-7-5 哈圖金礦混汞浮選工藝流程圖

圖6-7-6 可可托海「87-66」選廠工藝流程圖

Ⅶ 金屬怎麼形成的

常用的金屬粉有鋁粉、鋅粉、鉛粉，合金形式的金屬粉有銅鋅粉（俗稱金粉）、鋅鋁粉、不銹鋼粉等。

與其他顏料相比較，金屬顏料有它的特殊性。由於粉末狀的金屬顏料以金屬或合金組成，故有明亮的金屬光澤和顏色。困此，許多金屬顏料用做裝飾性顏料，如銅鋅粉，它的色相從淡金直至赤金，使被塗裝的物品絢麗多彩；鋁粉色相銀白，也用於裝飾。近年來鋁粉的新品種閃光鋁粉與透明顏料配合使用，塗裝面不僅有金屬亮點，而且五彩繽紛，裝飾效果非常好；鱗片狀的鋅粉略呈淡色的金屬光，能使塗裝物與周圍景物混為一體，有偽裝效果。

大多數金屬顏料都是鱗片狀粉末，它調入成膜物而且塗裝成膜時，像落葉鋪地一樣與被塗物平行，互相連結，互相遮掩，多層排列，形成屏障，金屬鱗片阻斷了成膜物的微細孔，阻止外界有害氣體或液體在塗膜中的滲透，保護了塗膜及被塗裝物品，這是它物理屏蔽的防腐能力，而鋅粉除了有屏蔽能力之外，還有陰極保護作用，大量的鋅粉在塗膜內互相連成導電層，當塗層遇到電化學腐蝕時，由於鋅比鐵具有負的電極電位差，首先被腐蝕，從而保護了鋼鐵底材。不銹鋼粉具有良好的化學穩定性，能阻止化學腐蝕。

色淺、高光澤的金屬粉還有保溫能力，這類金屬粉幾乎不吸收光線，能反射可見光、紫外光，對於熱輻射也是如此，因此，可用於需要保溫、防止光和熱輻射的物品上，如貯存油品、氣體的罐、塔上，金屬粉能反射日光中紫外線的60%以上，故又能防止塗膜因紫外光照射老化，有利於延長塗膜的壽命。

金屬顏料是極微細的粉末，且多屬鱗片狀，但也有球形、水滴形、樹枝形的，都與其製造方法有關。金屬粉末須經過表面處理才具有顏料特性，如分散性、遮蓋力等，不同的表面處理可使金屬親油或親水，以適應不同塗料的要求。

大多數金屬顏料通過物理加式方式進行生產，使純金屬或合金成為特定的粉，如從固態、液態及氣態金屬轉化為粉末。一、由金屬的氣相狀態轉化為粉末如升華法製取鋅粉、超細鋁粉粉。二、由金屬的液相狀態轉化為粉末如氣動霧化法製取鋁粉、鋅粉及銅金粉。三、由金屬的固相狀態轉化為粉末的如切削法、球磨法製造鎂粉、鋁粉、不銹鋼粉及鈦粉。

通常用於粉末塗料的金屬顏料主要是鋁粉和銅粉、珠光粉。由於粉末塗料所選用的樹脂或固化劑不是含有鹼性就是有一定的酸性，對於這些金屬及金屬氧化物都會產生一定程度的影響，因此對金屬顏料的表面處理就顯得尤為重要。雖然大多數金屬顏料在出廠前都已尼過表面處理，但是能否經受粉末塗料施工條件（200度10分鍾）的考驗是很成問題的。銅粉可採用苯並三氮唑等進行表面保護，對耐化學不穩定的鋁粉就無計可施了，所以銀色的美術型粉末塗層往往在使用一個階段後會出現發黑現象。

鎳粉在無色透明的樹脂中呈黃色，如果將它和其他顏色透明樹脂配合，可製成金色、橙色、黃綠色的塗層。

在含有金屬顏料的粉末塗料中如果要製造彩色塗層，其遮蓋力應依靠金屬顏料而不應依靠著色顏料。最好選用遮蓋力較低的著色顏料或透明顏料，尤其要少用或不用鈦白炭黑等。因為高遮蓋力顏料的存在將使金屬顏料黯然失色。

金屬材料性能為更合理使用金屬材料，充分發揮其作用，必須掌握各種金屬材料製成的零、構件在正常工作情況下應具備的性能(使用性能)及其在冷熱加工過程中材料應具備的性能(工藝性能)。

材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔點、導電性、導熱性、熱膨脹性、磁性等)、化學性能(耐用腐蝕性、抗氧化性)，力學性能也叫機械性能。

材料的工藝性能指材料適應冷、熱加工方法的能力。

(一)、機械性能

機械性能是指金屬材料在外力作用下所表現出來的特性。

1、強度：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力。
2、屈服點(бs)：稱屈服強度，指材料在拉抻過程中，材料所受應力達到某一臨界值時，載荷不再增加變形卻繼續增加或產生0.2%L。時應力值，單位用牛頓/毫米2(N/mm2)表示。
3、抗拉強度(бb)也叫強度極限指材料在拉斷前承受最大應力值。單位用牛頓/毫米2(N/mm2)表示。
4、延伸率(δ)：材料在拉伸斷裂後，總伸長與原始標距長度的百分比。
5、斷面收縮率(Ψ)材料在拉伸斷裂後、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)。

對低碳鋼拉伸的應力——應變曲線分析

1.彈性：εe=σe/E， 指標σe，E
2.剛性：△L=P·l/E·F 抵抗彈性變形的能力強度
3.強度： σs---屈服強度，σb---抗拉強度
4.韌性：沖擊吸收功Ak
5.疲勞強度： 交變負荷σ-1＜σs
6.硬度 HR、HV、HB

Ⅰ階段 線彈性階段 拉伸初期 應力—應變曲線為一直線，此階段應力最高限稱為材料的比例極限σe.
Ⅱ階段 屈服階段 當應力增加至一定值時，應力—應變曲線出現水平線段(有微小波動)，在此階段內，應力幾乎不變，而變形卻急劇增長，材料失去抵抗變形的能力，這種現象稱屈服，相應的應力稱為屈服應力或屈服極限，並用σs表示。
Ⅲ階段 為強化階段，經過屈服後，材料又增強了抵抗變形的能力。強化階段的最高點所對應的應力，稱材料的強度極限。用σb表示，強度極限是材料所能承受的最大應力。
Ⅳ階段 為頸縮階段。當應力增至最大值σb後，試件的某一局部顯著收縮，最後在縮頸處斷裂。

對低碳鋼σs與σb為衡量其強度的主要指標。

剛性：△L=P·l/E·F，抵抗彈性變形的能力。

P---拉力，l---材料原長，E---彈性模量，F---截面面積

塑性變形：外力去處後，不能恢復的變形，即殘余變形稱塑性變形。

材料能經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。

衡量材料塑性的兩個指標是延伸率和斷面收縮率。

延伸率δ=(△l0/l)×100% 斷面收縮率ψ=((A-A1)/A)×100%

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。

疲勞強度：材料抵抗無限次應力(107)循環也不疲勞斷裂的強度指標，交變負荷σ-1＜σs為設計標准。

硬度：材料軟硬程度。

測定硬度試驗的方法很多，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，生產上應用最廣泛的是壓入法。它是將一定形狀、尺寸的硬質壓頭在一定大小載荷作用下壓入被測材料表層，以留下的壓痕表面面積大小或深度計算材料的硬度值。

由於硬度測定時的測定規范，所用儀器設備等不同，用壓入法井台測定材料的硬度的方法也有多種。

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

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、鑄件凝固時體積收縮的能力；偏析指化學成分不均性。
9、焊接性能：指金屬材料通過加熱或加熱和加壓焊接方法，把兩個或兩個以上金屬材料焊接到一起，介面處能滿足使用目的的特性。
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。
12、沖壓性能：金屬材料承受沖壓變形加工而不破裂的能力。在常溫進行沖壓叫冷沖壓。檢驗方法用杯突試驗進行檢驗。
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。

(三)、化學性能

指金屬材料與周圍介質掃觸時抵抗發生化學或電化學反應的性能。

14、耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質侵蝕的能力。
15、抗氧化性：指金屬材料在高溫下，抵抗產生氧化皮能力。

從植物中收獲金屬
1995年，俄羅斯奧爾登堡大學的生物學家梅格列特在研究一種叫蓼的一年生草本植物時，意外地發現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」？於是他帶著這個疑問，在一些被鋅、鉛、鎘之類金屬污染過的土地上種了大量的蓼。這些蓼長得非常茂盛，葉子又大又厚，結果在1 公頃的土地上，一個季節就收獲了大量的蓼。梅格列特將蓼草放入800 ℃的爐子里燒，草化為灰燼，結果從中得到了1.3千克鎘、23千克鉛、322千克鋅。
最近，德國奧爾登大學的一個試驗小組已在一處廢金屬堆放場引種俄羅斯大蓼獲得成功。現在該試驗小組已從德國各地尤其是環保組織接到了大量訂單，同時還為推廣這項研究成果專門成立了一家商業性公司。它的業務活動已引起德國軍事部門的很大興趣，因為歷史上的各種軍事演習場包括二戰時期用作化學武器倉庫的地方都有待改造，消除污染，公司方面業已應約在那些地方種下了大蓼，以凈化環境，回收有害金屬。
最近還有文獻報到，美國加利福尼亞的專家們通過研究發現，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的芥菜新品種，預計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不及其它辦法，但對環境無任何污染。
科學研究證明，植物在千百萬年漫長的進化演變過程中，已經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，還有紫雲英含硒、苜蓿含鉭、石松含錳格外豐富。生長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也很難發現，而鳳眼蘭卻能在根上累積鉻，其含量可達到0.13％。
這一系列的發現引起了科學家們的極大興趣，被人們稱為「綠色冶金」技術。專家預言如果這一成果取得突破性的進展，人類將有可能通過種植植物來獲得所需的金屬，同時還可以改善遭受人類破壞的環境。

Ⅷ 金屬腐蝕是怎樣產生的

金屬腐蝕的產生，通常有吸氧腐蝕，析氫腐蝕電，化學腐蝕等等。
它主要的版產生還是因為活權潑的性質產生的化學反應根本上來說是這樣一個原因。
比較多的是生銹，也就是金屬和氧氣產生氧化物的這樣一個是它腐蝕的重要原因。也就是吸氧腐蝕。

Ⅸ 宇宙中的重金屬是怎麼產生（創造出來）的

在鐵元素之前的元素都是可以通過恆星內常規核聚變形成的,恆星體積越大專,其核心能提供屬的溫度和壓力越大,就可以形成越重的原子核.而鐵以後的原子核在核聚變的時候不但不放能量,還會吸收能量,所以在大恆星暮年,內部開始核聚變出鐵及以後元素後,內部急劇降溫導致恆星坍縮,而外層坍縮進內部的輕核會發生核聚變,並加熱核心使之溫度更高,此時核心變得不穩定,最終會以超新星的形式爆炸,在此劇烈變化中,鐵等中型的原子核可以進一步聚變形成更大的.但越大的原子核形成需要越多的能量,就越困難,所以也就越稀少.