金属使用历史及其现代利用

金属使用历史及其现代利用少儿部1203班郑孟卓摘要：从古至今，金属材料与人的生活息息相关。.它关系着时代的变迁和进步。今天，我们一起走进金属材料，探索它们的历史和现代的利用吧。关键词：金属历史发展现代利用正文：人类社会的发展历程，是以金属为主要标志的。历史上，金属被视为人类社会进化的里程碑。一、金属发展史100万年前，原始人以石头为工具来捕捉猎物，成为旧石器时代。大约1万年以前，人类对石器进行加工和改良，使之成为器皿和工具，进入新石器时代。在实践中，人们在商周时期冶炼出铜（Cu）及其合金青铜，这成为人类社会最早出现的金属材料并广泛运用，使人类进入青铜器时代。由于农业的发展，到春秋战国时期，铁（Fe）又取代铜，成为农业和工业上主要使用金属。这样持续十几个世纪，直到今日，铁仍然是人们的重要使用金属。后来由于西方资本主义的产生和繁荣，金属方面得到空前进步。18世纪瓦特改良蒸汽机，爆发工业革命，钢铁（Fe合金的一种）被航运，铁路所利用。由于金属规模空前发展，世界总体质量猛速飞进。到了19世纪中叶，现代平炉和转炉镍管炼钢技术的出现，使人类真正进入钢铁时代。与此同时，铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）也得到应用，铝（Al）、镁（Mg）、钛（Ti）等金属相继问世并得以广泛应用。20世纪的金属基复合材料（MMC）因其具有良好性能广泛满足了电力、电子技术、航天技术的发展和需要。进入21世纪，钛（Ti）因其具有良好的可塑性，耐腐蚀性以及与人体很好的相容性广泛用于军事、医疗等方面。二、现代金属利用现代金属的研究方向是大幅度提高实际应用量，大面积提升金属材料的综合性能。铁（Fe）：它的最大用途是用于炼钢；也大量用来制造铸铁和煅铁。铁和其化合物还用作磁铁、染料（墨水、蓝晒图纸、胭脂颜料）和磨料（红铁粉）。还原铁粉大量用于冶金。浮选发治理污水：以铁为阳极电解污水，阴极产生气泡（氢气）使污垢浮起，达到一定厚度使可去除，阳极产生的Fe2+遇到阴极产生的OH-生成具有吸附性的沉淀（Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3），吸附杂质。铁是碳钢、铸铁的主要元素，工农业生产中，装备制造、铁路车辆、道路、桥梁、轮船、码头、房屋、土建均离不开钢铁构件，中国年产钢材4亿多吨、铸件3350万吨。钢铁的年产量代表一个国家的现代化水平。对于人体，铁是不可缺少的微量元素铁还是植物制造叶绿素不可缺少的催化剂。铝（Al):(1)铝的密度很小，仅为2.7g/cm，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如，一架超音速飞机约由70%的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。(2)铝的导电性仅次于银、铜，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。(3)铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。(4)铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银)，在100℃～150℃时可制成薄于0.01mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。(5)铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。(6)铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色)，常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。(7)铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68%、铝粉28%、虫胶4%)。(8)铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后，涂在金属上，经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。(9)铝板对光的反射性能也很好，反射紫外线比银强，铝越纯，其反射能力越好，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。（10）耐低温，铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是理想的用于低温装置材料，如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、氧化氢的生产装置。钛（Ti）：钛的强度大，纯钛抗拉强度最高可达180kg/mm2。有些钢的强度高于钛合金，但钛合金的比强度（抗拉强度和密度之比）却超过优质钢。钛合金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性，故多用作飞机发动机零件和火箭、导弹结构件。钛合金还可作燃料和氧化剂的储箱以及高压容器。现在已有用钛合金制造自动步枪，迫击炮座板及无后座力炮的发射管。在石油工业上主要作各种容器、反应器、热交换器、蒸馏塔、管道、泵和阀等。钛可用作电极和发电站的冷凝器以及环境污染控制装置。钛镍形状记忆合金在仪器仪表上已广泛应用。在医疗中，钛可作人造骨头和各种器具。钛还是炼钢的脱氧剂和不锈钢以及合金钢的组元。钛白粉是颜料和油漆的良好原料。碳化钛，碳（氢）化钛是新型硬质合金材料。氮化钛颜色近于黄金，在装饰方面应用广泛。钛和钛的合金大量用于航空工业，有空间金属之称；另外，在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用。此外，由于钛合金还与人体有很好的相容性，所以钛合金还可以作人造骨。根据实验，钛放入海底20~50年均不会被腐蚀。金属关系着我们的生活质量，我们要充分利用金属，让金属材料走进千家万户。四、参考文献://wenda.so.com/q/1363580465062092?Src=150://baike.so.com/doc/2539188.html#2539188-2682276-9