金屬材料現(xiàn)代文明的物質(zhì)基礎(chǔ)長(zhǎng)盛不衰的鐵其他常見金屬

1、金屬材料現(xiàn)代文明的物質(zhì)基礎(chǔ)長(zhǎng)盛不衰的鐵其他常見金屬 稀有金屬 腐蝕與反腐蝕 我國(guó)是具有五千年文明史的文明古國(guó)，在全國(guó)各地有很多歷史博物館。在歷史博物館中大都陳列有從古代墓葬中挖掘出土的古代文物?？脊艑W(xué)家可以像我們讀歷史書那樣從這些文物上讀出古代歷史來(lái)。在歷史博物館出土的古代金屬文物中，我們很少見到鐵器文物，卻可以看到很多古代青銅器文物，像作為禮器的青銅鼎，作為實(shí)用器具的青銅盤、杯、鏡等等，不過它們都是銹跡斑斑，呈現(xiàn)綠色，其中有些銘刻的文字和圖案已經(jīng)漫濾不清，只有出土的金器卻像新的那樣。為什么會(huì)這樣?金屬的性質(zhì)如何？為什么會(huì)生銹？金屬材料現(xiàn)代文明的物質(zhì)基礎(chǔ) 勞動(dòng)創(chuàng)造了人類。人類祖先最早是使用什么

2、材料來(lái)制作勞動(dòng)工具的？主要是石頭，即歷史學(xué)家所稱的“石器時(shí)代”。人類在石器時(shí)代奮斗了三百萬(wàn)年左右，然后才逐漸懂得使用金屬材料制作勞動(dòng)工具和武器。 商代青銅鼎 人類開始使用金屬可能是源于這樣的事實(shí)：首先，偶然的發(fā)現(xiàn)了天然金塊，甚至是銅塊。其次，可能是發(fā)現(xiàn)了金屬隕石的優(yōu)點(diǎn)。再次，就是當(dāng)他們?cè)诤械V石的石頭上生火時(shí)發(fā)現(xiàn)了金屬，如錫石可能熔化，被碳還原成純錫；在漂亮的孔雀石上長(zhǎng)期生火，也可能在灰燼中找到銅，擦拭之后，在太陽(yáng)下亮光閃閃，象石頭那樣堅(jiān)硬，但敲擊之下又可以隨心所欲地改變形狀而不像石頭那樣易碎，可以熔化后倒進(jìn)模子里凝固成預(yù)想的形狀。就這樣，人們開始使用金屬。最早使用的金屬是銅，俗稱紫銅、赤銅或

3、紅銅。接著人們又發(fā)明了“青銅”，即銅錫合金，這種合金是青灰色的，所以稱青銅。青銅的熔點(diǎn)比紫銅低，而硬度比紫銅大，可以鑄造、也可以煅燒成各種勞動(dòng)工具、武器和裝飾品，因而得到了廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)力也由此迅速提高，戰(zhàn)爭(zhēng)規(guī)模擴(kuò)大，原始社會(huì)不斷解體，產(chǎn)生了奴隸社會(huì)。奴隸社會(huì)除了用青銅材料制造勞動(dòng)工具和武器外，還用來(lái)制造表示身份的禮器。這個(gè)時(shí)代后來(lái)被歷史學(xué)家稱為“青銅器時(shí)代”。大約在四千年以前就進(jìn)入了青銅器時(shí)代。除了青銅外，常見的銅合金還有黃銅，即銅鋅合金。其顏色隨著銅鋅比例不同，從紅到黃連續(xù)變化，故可控制含鋅量使顏色與金極為相似，制成“偽黃金”，沒有經(jīng)驗(yàn)的人很難鑒別。大約經(jīng)過了1000年左右的時(shí)間，“鐵器時(shí)

4、代”的到來(lái)結(jié)束了“銅器時(shí)代”。其實(shí)，人類知道鐵和銅一樣早，但在此之前很長(zhǎng)的歲月里，隕石是鐵的唯一來(lái)源。直到人類掌握了從礦石中冶煉鐵的技術(shù)，才開始大規(guī)模煉鐵以及澆鑄鐵器。中國(guó)早在春秋時(shí)期，已在農(nóng)業(yè)、手工業(yè)生產(chǎn)上廣泛使用鐵器。鐵器時(shí)代是人類發(fā)展史上的一個(gè)極為重要的時(shí)代。鐵器堅(jiān)硬，刃口鋒利，韌性高。鐵器的廣泛使用，使人類生產(chǎn)工具的制造進(jìn)入一個(gè)全新的領(lǐng)域，生產(chǎn)力得到極大的提高。鐵制造的武器殺傷力也大為提高，使戰(zhàn)爭(zhēng)中的傷亡更為慘烈。鐵器的使用，推動(dòng)了世界上一些民族從奴隸社會(huì)進(jìn)入封建社會(huì)。人類又學(xué)會(huì)了控制含碳的比例而獲得鋼，發(fā)明了各式各樣的機(jī)器，特別是發(fā)明了蒸汽機(jī)，學(xué)會(huì)了發(fā)電，除了會(huì)煉多種具有不同強(qiáng)度和硬

5、度的鋼材外，還會(huì)冶煉各種其它金屬及其合金，使人類從以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的農(nóng)業(yè)社會(huì)進(jìn)入以工業(yè)生產(chǎn)為主的工業(yè)化社會(huì)，形成了人類社會(huì)的現(xiàn)代物質(zhì)文明。直到今天，仍然可以說還是“鋼鐵時(shí)代”，但其含義只是說鋼鐵產(chǎn)量仍然比其它任何一種金屬更大一些而已。人類文明發(fā)展到今天，人們不會(huì)滿足只有少數(shù)幾種金屬，而是要全面開發(fā)各種金屬的潛能，利用它們各有千秋的長(zhǎng)處為人類服務(wù)。在大量使用銅和鐵之后,人類較大量使用的第三個(gè)金屬是鋁。因?yàn)殇X是地球上最多的金屬，且有輕而堅(jiān)的優(yōu)點(diǎn)，鋁在20世紀(jì)初成為最時(shí)髦的金屬。在20世紀(jì)中葉，鎂也風(fēng)光了起來(lái)。鎂與鋁很相似，是銀白色的輕金屬。鎂比鋁更輕且十分堅(jiān)硬，機(jī)械性能也不錯(cuò)。人們自然地想到利用它作

6、飛行器，早在1910年，德國(guó)就已經(jīng)用鎂、鋅合金制造飛機(jī)了。第一次大戰(zhàn)后，鎂鋁合金得到了廣泛的應(yīng)用。至此，地球上稱得上普通金屬(就儲(chǔ)藏量而言)的七種金屬中，除鈉、鉀、鈣的化學(xué)性質(zhì)太活潑(如遇水會(huì)起強(qiáng)烈化學(xué)反應(yīng))，不是制造機(jī)器構(gòu)件的材料外，鐵、鋁、鎂人類已較為充分地利用了，剩下的只有鈦了。鈦在地殼里的豐度是鐵的1/8，但它具有非凡的綜合性能。因此，人們稱它為21世紀(jì)的金屬，并積極開發(fā)它的用途。銅、鐵、鋁、鈦分別被稱為一、二、三、四代金屬，但人類利用的金屬遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這四種。只是從使用的數(shù)量上看，前三種在當(dāng)時(shí)占有明顯的優(yōu)勢(shì)(但鋁比鐵產(chǎn)量還是低些)。而從特殊用途上看，許多金屬起著不可替代的重要作用，在各自

7、不同的崗位上為人類文明服務(wù)。可以毫不夸張地說，各種金屬材料是現(xiàn)代物質(zhì)文明的基礎(chǔ)。長(zhǎng)盛不衰的鐵 有證據(jù)表明，人類最早使用的鐵，來(lái)自天外來(lái)客隕石。鐵隕石的含鐵量可高達(dá)90以上。在我國(guó)及埃及、伊朗等地出土的最早鐵器都是用隕鐵打制的。我國(guó)曾在3500年前的商代墓穴中發(fā)現(xiàn)過一種鐵刃銅鉞，據(jù)考證，刃口的鐵就來(lái)自隕鐵。但隕鐵雖好，數(shù)量極其有限，地球上的鐵多于銅，鐵器時(shí)代為什么落在銅器時(shí)代之后呢?其關(guān)鍵在于煉鐵比煉銅更難一些。最初人們用與煉鋼差不多的方法煉鐵，將礦石和木炭一層夾一層地放在爐膛中加熱，也就是利用高溫和木炭不完全燃燒所產(chǎn)生的一氧化碳對(duì)鐵礦石進(jìn)行還原反應(yīng)。最早的煉鐵爐很小，讓自然風(fēng)吹進(jìn)去，爐內(nèi)溫度不

8、高，煉出來(lái)的不是鐵水，而是半熔狀態(tài)的鐵塊，含有較多的硅、硫等雜質(zhì)，含碳量低，因而很軟，這種“塊煉鐵”用處不大。后來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)若將這種“塊煉鐵”反復(fù)在炭火中加熱并用大錘鍛打，就可得到很硬的鐵。這是由于在炭火中加熱及鍛打可使含碳量增加，并減少硅、硫、磷等雜質(zhì)，這實(shí)際上就是鋼，可稱為“塊煉滲碳鋼”。如果再將打成的物件加熱后突然放進(jìn)冷水“淬火”，則更能提高它的硬度，這是一種能改變鐵的晶形結(jié)構(gòu)的熱處理方法。古人雖不懂這些道理，但在長(zhǎng)期的實(shí)踐中，摸索出了這些方法。相傳，浙江有一座風(fēng)景秀麗的山，山下的干將、莫邪兩夫妻是春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的煉鐵能手，他們能打出寒光逼人、削鐵如泥的神劍，但一把劍要打煉好幾年；真可謂“

9、千錘百煉始成鋼”。后人將那座山叫做莫干山，就是為了紀(jì)念他 們倆。 隨著時(shí)間的推移，人們將煉鐵爐修得高大了，并發(fā)明了各種鼓風(fēng)設(shè)備，使?fàn)t溫大大提高，可以煉得鐵水。利用翻砂制模的辦法，可以澆鑄鐘鼎、干戈、犁鏟等鐵器。考古工作者曾在河南輝縣發(fā)掘出戰(zhàn)國(guó)時(shí)代墓穴中的鐵犁、鐵斧等90余件，說明在近3000年前，我國(guó)已會(huì)冶煉鑄鐵了。鑄鐵制品非常堅(jiān)硬，很自然地取代銅成為生產(chǎn)工具和兵器的主要材料，人類從青銅時(shí)代邁入了鐵器時(shí)代。在唐朝，我國(guó)鐵年產(chǎn)量達(dá)500多萬(wàn)千克。到明朝高達(dá)4500萬(wàn)千克以上，雄踞世界第一。在西方，鐵的大規(guī)模使用開始于18世紀(jì)末。英國(guó)工業(yè)革命興起以后，全國(guó)的木炭幾乎耗盡，制鐵中心不得不轉(zhuǎn)向大批森林

10、尚未砍伐的俄國(guó)和瑞典。但英國(guó)人不甘心，大膽地試用煤來(lái)煉鐵，終于用煤煉出了比木炭更好的焦炭。利用焦炭代替木炭煉鋼，加上鼓風(fēng)機(jī)的使用，煉鋼爐可以煉出液態(tài)的鋼水，再鑄成鋼錠。這樣，鋼鐵工業(yè)的規(guī)模迅速發(fā)展，近代鋼鐵工業(yè)倔起了。1778年建成了世界第一座鐵橋。1818年第一艘鐵船“火山”號(hào)在倫敦下水。在英國(guó)，第一條鐵軌鋪設(shè)于1825年。1889年美國(guó)送給法國(guó)一座大鐵塔埃菲爾鐵塔。當(dāng)時(shí)很多人認(rèn)為鐵塔壽命不會(huì)太長(zhǎng)，但它迄今依然昂首屹立，成為巴黎雄偉的象征。在這一段時(shí)間里，中國(guó)卻大大落后了。從1890年在湖北漢陽(yáng)建立第一個(gè)近代鋼鐵廠，到1949年新中國(guó)成立，前后59年全國(guó)只生產(chǎn)了760萬(wàn)噸鋼鐵。1996年，我

11、國(guó)鋼產(chǎn)量突破億噸大關(guān)，再一次雄踞世界第一。為此，郵電部于1997年專門發(fā)行了一套郵票以資紀(jì)念。郵票共兩枚，分別展示了古代和現(xiàn)代的冶煉鋼(鐵)技術(shù)?，F(xiàn)在，鐵有許多競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，如鋁、鈦等等，但鐵的產(chǎn)量仍居統(tǒng)治地位，主要原因是鐵可以制成性能各異的合金。鋼，嚴(yán)格講就是鐵和碳的合金。純凈的鐵是銀白色的金屬，延展性很好但機(jī)械強(qiáng)度不高。含碳0.1以下稱為熟鐵，含碳1.74.5的稱為生鐵，含碳量在生熟鐵之間的稱為鋼。熟鐵韌性強(qiáng)，可鍛打成型，所以又叫鍛鐵。生鐵硬而脆，一般澆鑄成型，故又稱為鑄鐵，可用來(lái)制造機(jī)床的床身，內(nèi)燃機(jī)的缸體等等。鋼的用途最廣，按含碳量的高低，又可分為低、中、高碳鋼。含碳越多，鋼的強(qiáng)度越大，硬

12、度越高，但韌性、塑性卻越差。另外，錳、硅、鉻、鎳等多種元素均可與鐵組成合金。由于合金的成分、含量以及處理方法不同，所得到材料性能多種多樣。1913年，英國(guó)冶金學(xué)家布里爾研制槍膛用的合金鋼，好長(zhǎng)時(shí)間沒有收獲。他心灰意冷，開始清理那一大堆廢棄的試制品，突然發(fā)現(xiàn)在這一堆日曬雨淋銹跡斑斑的鋼鐵制品里，有一塊居然亮晶晶的，一點(diǎn)沒有生銹。成分化驗(yàn)的結(jié)果是，它含有很多鉻。布里爾由此發(fā)現(xiàn)，含鉻量達(dá)11.7以上就可制成不銹鋼，若再加入一些鎳、銅等金屬，抗銹性能會(huì)更好?，F(xiàn)代化煉鋼廠的產(chǎn)品目錄令人目不暇接：彈簧鋼、高溫鋼、高速鋼、軸承鋼數(shù)不勝數(shù)，而且新產(chǎn)品層出不窮。各行各業(yè)至今仍對(duì)鋼鐵有著大量的需求。可以說，今天我

13、們?nèi)蕴幵凇靶妈F器時(shí)代”。鐵在地殼中的藏量為4.2，是僅次于鋁的金屬。已查明的鐵礦貯藏量為3000億噸左右，估計(jì)還有幾千億噸的藏量待查。地球上的鐵，一般都以化合物的狀態(tài)存在；如具有磁性的磁鐵礦(Fe3O4)，紫紅色的赤鐵礦(Fe2O3)，棕黃色的褐鐵礦(2Fe2O33H2O)，金燦燦的黃鐵礦(FeS2)。并非所有的鐵都濃集成可供開采的礦石，如紅色的土壤中就含有紅色的氧化鐵，將其提煉成鐵的成本就太大了。人類正準(zhǔn)備向宇宙要鐵；1970年，前蘇聯(lián)空間站“月亮16”首先從月球帶回了鐵礦石樣品。專家們?cè)O(shè)計(jì)了一種從月球礦石提取鐵的特殊裝置，其工作原理是：利用透鏡聚集太陽(yáng)光熔化礦石，隨后由太陽(yáng)能供電進(jìn)行電解，

14、使金屬鐵從其它雜質(zhì)中分離出來(lái)。據(jù)估計(jì)，這種裝置只有書桌大小，卻可日產(chǎn)1噸鐵。另外，由于氣壓極低，鐵在月亮上可出現(xiàn)升華現(xiàn)象，可以利用這種特點(diǎn)設(shè)計(jì)“煉鐵”的特殊裝置。從另一角度看，生命也離不開鐵。一個(gè)成年人的血液中，約含有3克鐵，相當(dāng)于一根小鐵釘?shù)闹亓?。這些鐵有75是存在于血紅素中，因?yàn)殍F原子是血紅素的核心原子，所以，如果缺鐵，人就會(huì)貧血。治貧血最普通而有效的藥物就是硫酸亞鐵以及各種含鐵的生物制劑。植物也離不開鐵，如果一盆花缺鐵；花朵很快就會(huì)失去艷麗的顏色和醉人的芳香，葉子也會(huì)發(fā)黃枯萎，因?yàn)殍F是植物制造葉綠素時(shí)不可缺少的催化劑。鐵，永遠(yuǎn)是人類的朋友。其他常見金屬 物以稀為貴。鋁，在歷史上曾經(jīng)非常稀

15、有，因而也極其貴重。100多年前，為了表彰門捷列夫?qū)瘜W(xué)的杰出貢獻(xiàn)，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)不惜重金制作了一個(gè)比黃金還要貴重的獎(jiǎng)杯鋁杯，贈(zèng)送給門捷列夫。法國(guó)皇帝拿破侖三世為了顯示自己的尊貴，用鋁做了一頂頭盔，成了轟動(dòng)一時(shí)的新聞。每逢盛大國(guó)宴，別人都用銀質(zhì)餐具，而他獨(dú)自使用一套鋁質(zhì)餐具。這都說明在l00多年前，鋁還是一種極其昂貴的“稀有金屬”。其實(shí)，地殼中的鋁并非稀有，而恰恰相反，是 含量最多的金屬。鋁占地殼總量的7.45，比占常用的第二位的鐵差不多多一倍。隨便抓一把泥土，里面就可能含有許多鋁(三氧化二鋁)。但由于鋁的化學(xué)性質(zhì)活潑，不易還原，因而鋁的冶煉比較困難，故鋁的利用比金、銀、銅、鐵等晚得多。長(zhǎng)石、云

16、母、高嶺土、冰晶石、鋁土礦等含鋁的化合物廣泛存在于沙灘、泥土和巖石之中。一般認(rèn)為地球上沒有天然鋁。但是，1953年，江蘇宜興發(fā)掘的晉代名將周處（死于公元297年）的墓穴中，發(fā)現(xiàn)他的遺骨腰部有一金屬腰帶，經(jīng)鑒定為含鋁85的鋁合金。這使全世界大吃一驚；并形成對(duì)立的兩派意見：一派認(rèn)為中國(guó)人在當(dāng)時(shí)就知道了煉鋁的方法，這比西方早1000多年，不過后來(lái)失傳了；一派認(rèn)為根據(jù)當(dāng)時(shí)科技發(fā)展的狀況，人類絕不可能煉出鋁來(lái)，懷疑考古過程“有詐”。前蘇聯(lián)科學(xué)家于1978年在西伯利亞發(fā)現(xiàn)了天然鋁含量高達(dá)98，但這一發(fā)現(xiàn)未得到公認(rèn)。1983年4月，我國(guó)廣西某礦花崗巖層中又發(fā)現(xiàn)了天然鋁，因其與石英共生，排除了外界帶入的可能，

17、它含鋁96.47，銅1.538，還有其它微量的硅、鎂、鐵元素。這個(gè)結(jié)果得到了國(guó)際新礦物委員會(huì)的承認(rèn)。因此可以說，周處的腰帶來(lái)自天然鋁。但要說明的是，這一問題直到目前科學(xué)界還未最后統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，還是一樁“公案”。不過有一點(diǎn)可以肯定，自然界即使存在天然鋁，也是極其罕見的，人類要大規(guī)模地使用鋁，還是得從鋁的礦物中進(jìn)行提煉。1854年法國(guó)化學(xué)家用鈉與無(wú)水氯化鋁反應(yīng)制得鋁，但金屬鈉本身價(jià)格極其昂貴，故鋁的價(jià)格不菲。1886年，美國(guó)青年化學(xué)家霍爾等發(fā)明了電解制鋁法(在霍爾的母校校園里，至今矗立著他的鋁鑄像，全校師生引以為榮，而在美國(guó)鋁公司的展柜里至今還陳列著它制得的第一批電解鋁粒)，并不斷改進(jìn)工藝，從而大幅度

18、降低了生產(chǎn)成本。制鋁工業(yè)得到迅速發(fā)展，鋁的價(jià)格也就一落千丈了。鋁從此和首飾店的柜櫥再見，走向了人們的日常生活。 鋁合金飛機(jī) 今天，鋁的產(chǎn)量?jī)H次于鋼鐵。鋁及其兄弟姐妹鋁合金已成為現(xiàn)代文明不可缺少的金屬。鋁之所以不可缺少，是因?yàn)樗吧響呀^技”，或者說它有獨(dú)特的性能。鋁的重要特點(diǎn)之一是，它的密度較小，僅為2.7，而鐵為7.8，銅為8.9，而鋁合金的強(qiáng)度足以代替鋼鐵。由于它又“硬”又輕，故廣泛地應(yīng)用于航空航天業(yè)，現(xiàn)在一般的飛機(jī)外殼絕大部分是鋁合金制成的，其它零件也大量使用鋁合金。一架現(xiàn)代化超音速飛機(jī)，鋁及其合金約占總重量的70左右。航天器也大量使用鋁，一般說來(lái)，火箭總重量的1015為鋁及其合金，而衛(wèi)星

19、上鋁材所占的比重就更大一些。我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星“東方紅”1號(hào)的外殼全部用鋁合金制成。美國(guó)的“阿波羅11號(hào)”宇宙飛船所用金屬材料中，鋁及其合金占75左右?？梢哉f把人類送上天空的金屬中，鋁是最多的。 鋁是銀白色的金屬，俗稱“鋼精”。純鋁較軟，可壓成很薄的鋁箔，用來(lái)作包裝，人們常誤認(rèn)為是“銀紙”。純鋁的導(dǎo)電性很好，可代替銅作導(dǎo)線，用于電力輸送，可節(jié)省大量鋼材，由于鋁很輕，還減輕了架設(shè)線路的困難，鋁的導(dǎo)熱能力是鐵的3倍，現(xiàn)在家庭中燒開水的絕大多數(shù)仍是鋁壺，工廠里的各種熱交換設(shè)備、汽車的水箱等散熱器、暖氣管道和散熱片多用鋁制成。鋁的表面在空氣中被氧化后，生成一層薄薄的氧化膜，它非常致密，能防止里面的鋁繼

20、續(xù)和氧化合。它不怕水浸火燒，熔點(diǎn)高達(dá)2050C。用鋁制的艦艇不怕海水侵蝕，而且沒有磁性，不怕磁性水雷。鋁不怕濃硫酸、濃硝酸，原因也是鋁碰到它們表面立即生成致密氧化膜；保證內(nèi)層鋁不繼續(xù)被腐蝕。故鋁罐可用來(lái)盛濃硫酸、濃硝酸，但這層膜怕鹽酸、稀硫酸和堿，故不要用鋁制品盛酸堿性物質(zhì)。近年來(lái)，鋁及其合金的新用途還在不斷地被開發(fā)出來(lái)，相信隨著鋁的潛能的不斷開拓，鋁還將大顯身手。鎂在地殼中的豐度只有鋁的1/4，化學(xué)性質(zhì)也比鋁更活潑，因此，欲從礦石中獲取它，就比鋁的代價(jià)更高。但鎂和鋁、鐵不同的是，它大量存在于海水之中。海水又咸又苦，咸是因?yàn)镹aCl，而苦是因?yàn)镸gCl2。海水中的鎂僅次于鈉，達(dá)2千萬(wàn)億噸以上。

21、而且，從海水中提取出來(lái)的任何一種元素，最終可能又回到海里。據(jù)估算，如果每年都從海水里提取1億噸鎂，過100萬(wàn)年，海洋里的含鎂量也只會(huì)從目前的0.13下降到0.12，即只減少萬(wàn)分之一。真可以說是取之不盡，用之不竭。問題的關(guān)鍵是找到從浩瀚的大海里提取鎂的經(jīng)濟(jì)合算的辦法。1941年，人們開始從海水里提取鎂。辦法是把海水泵進(jìn)巨大的容器里，然后加進(jìn)氧化鈣(也可從海洋中的牡蠣殼中獲取)與海水中的鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，再在氫氧化鎂里加進(jìn)鹽酸，生成氯化鎂，最后對(duì)氯化鎂進(jìn)行電解，就可獲得金屬鎂了。鎂條在空氣中燃燒時(shí)發(fā)射出耀眼的白光；因此，早期的攝影閃光燈就曾用鎂制成的閃光粉(鎂粉與氯酸鉀的混合物)來(lái)閃光，鎂粉

22、也被用來(lái)制成照明彈、焰火等。鎂與鋁一樣，在空氣中表面會(huì)迅速氧化而失去光澤，同時(shí)生成一層薄薄的十分穩(wěn)定的氧化膜，能保護(hù)里面的金屬不再被氧化。鎂最重要的用途是制造合金。最常見的是鎂鋁合金，它比純鋁強(qiáng)度大得多，而且比鋁更容易加工和拋光，被大量用于航空航天業(yè)。對(duì)于綠色植物來(lái)說，鎂是不可缺少的。在葉綠素中，鎂的含量達(dá)2，而且它是葉綠素中的核心原子，與周圍的氫、氧等元素共同組成葉綠素分子。據(jù)統(tǒng)計(jì)；在全世界的植物體中，鎂的含量高達(dá)100億噸。另外，鎂的化合物用途也很廣泛。有人將銅、鐵、鋁分別稱為第一、二、三代金屬，它們的接班人，即第四代金屬，就是后起之秀鈦了。鈦的拉丁文名稱“Titanium”是希臘神話中的

23、大力神“泰坦”之意，令人想起風(fēng)靡一時(shí)的“泰坦尼克號(hào)”。鈦，具有不尋常的綜合優(yōu)點(diǎn)。在航空工業(yè)中稱霸已久的鋁，面對(duì)鈦只能是自愧不如了。鈦比鋁重一些，但比鋼輕一倍，而強(qiáng)度和硬度可與鋼抗衡，同時(shí)又具有良好的可塑性、超凡的韌性、驚人的抗腐蝕性，并在-253500C的溫度范圍內(nèi)都能保持高強(qiáng)度，可以說是性能極其優(yōu)越。當(dāng)飛機(jī)的速度超過音速的2.2倍時(shí)，飛機(jī)和空氣的劇烈摩擦產(chǎn)生的溫度會(huì)超過300C，鋁合金的強(qiáng)度會(huì)急劇下降，而鈦卻泰然自若。難怪美國(guó)新式戰(zhàn)斗機(jī)鈦的用量達(dá)全機(jī)重量的90以上。從20世紀(jì)60年代起，鈦就成了衛(wèi)星、火箭、宇宙飛船的重要材料。目前每年用于航天工業(yè)的鈦已超過千噸。鈦有“空間金屬”的美稱，同時(shí)又

24、兼有“深海金屬”的美名。一般艦船是用鋼鐵制成的，會(huì)因海水腐蝕而銹損。雖然人們想了許多諸如涂上防腐漆之類的辦法，還是不能根本解決問題，使得艦船要定期大修。而鈦有驚人的抗腐蝕性能。另一方面，海水中深度每增加10米，壓力就會(huì)增加一個(gè)大氣壓，因此潛水艇的船體材料就要求高強(qiáng)度、耐腐蝕。鈦恰好可以從容勝任。鈦不僅強(qiáng)度高，且表面有致密的氧化膜，長(zhǎng)期在海水中也不會(huì)被腐蝕。1977年，前蘇聯(lián)用3500多噸建造了當(dāng)時(shí)世界上航行速度最快的核潛艇。美國(guó)海軍也制成了以鈦合金為材料的深海潛艇，能在4500米的深海中航行。一種鈦鉭合金，放在沸騰的硝酸溶液中浸泡，每次連續(xù)96小時(shí)，一年后僅被腐蝕掉0.09毫米，所以它在化工廠

25、里很多地方取代了不銹鋼。鈦還有一個(gè)奇特的性能，即是一種“親生物金屬”。植入人體后不會(huì)引起過敏反應(yīng)，加之它與骨骼密度相仿，故成為比較理想的人造骨。總之，在原來(lái)使用鋼材、鋁材的地方，幾乎都能用鈦取而代之。而一些鋼材、鋁材難以勝任的地方，鈦也能應(yīng)付自如。故人們稱鈦為“未來(lái)的鋼鐵，21世紀(jì)的金屬”。鈦，在地球上的含量并不太少。鈦礦分布很廣，僅次于鋁、鐵、鈣、鈉、鉀、鎂，而比銅、錫、錳、鋅多得多，約占地殼重的0.6。1910年人們才首次得到純鈦。1947年才開始在工廠里煉鈦，當(dāng)年產(chǎn)量?jī)H2噸。到1972年，鈦的年產(chǎn)量即達(dá)20萬(wàn)噸。直到目前，大規(guī)模生產(chǎn)高純度的鈦，仍是冶金工業(yè)追求的目標(biāo)。相信隨著這一目標(biāo)的實(shí)

26、現(xiàn)，鈦將很快脫穎而出，成為居統(tǒng)治泣的金屬。稀有金屬按習(xí)慣，人們將金屬分成三大類：鐵、錳、鉻及其合金被稱為黑色金屬；金、銀、銅、錫、鉛、鋅、鎳等稱為有色金屬；而將一些不常見的金屬稱為稀有金屬。物以稀為貴，這些金屬大多價(jià)格不菲，如鉑(白金)比金(黃金)貴得多，而比鉑更貴的金屬比比皆是。其實(shí)，許多稀有金屬在地殼中的含量大大超過了金和銀，是它們的幾十倍，幾百倍，甚至上萬(wàn)倍，為什么仍稱之為“稀有”呢?這是因?yàn)?，稀有金屬在地殼中的分布大都很分散，或者是很難提煉。另外，在海洋中，許多金屬的總含量比陸地上大得多，實(shí)際上，周期表中已知元素的2/3都能在海水中找到，問題是要開發(fā)出能夠以合算的成本從大量的海水中提取

27、金屬的辦法。還有，人們?cè)谶h(yuǎn)古時(shí)代就發(fā)現(xiàn)了金和銀；銅和錫也有4000年的歷史，而稀有金屬的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用卻晚得多。如較早發(fā)現(xiàn)的鎢和鉬也只有200年歷史，其它大多數(shù)都是近百年，甚至近四五十年才發(fā)現(xiàn)或應(yīng)用的，因此，普通人對(duì)它們不夠熟悉，稱之為“稀有”就不足為奇了。稀有金屬數(shù)目很多，人們進(jìn)一步又將其分為五大“家族”。即輕稀有金屬，高熔點(diǎn)稀有金屬，放射性稀有金屬，稀散金屬和稀土金屬。輕稀有金屬包括鋰、鈹、銫、銣等。鋰是最輕的金屬，密度為鋁的1/5，水的1/2。鋰十分活潑，一見空氣就生成毫無(wú)機(jī)械強(qiáng)度可言的疏松的化合物氧化鋰?！疤焐也谋赜杏谩?，鋰的用途很多。如金屬鋰與氫氣作用，就生成白色的氫化鋰粉末，氫化鋰遇

28、水猛烈反應(yīng)，放出大量氫氣。1千克氫化鋰和水作用，可放出2800升氫氣，故氫化鋰是很好的貯氫體，而氫是很有前途的清潔能源。鋰電池性能穩(wěn)定可靠，使用壽命長(zhǎng)，是心臟起博器的動(dòng)力。鋰還是核工業(yè)的材料。 鈹，這個(gè)從珍貴的綠寶石中發(fā)現(xiàn)的有甜味的金屬，在早期化學(xué)手冊(cè)上被武斷地認(rèn)為是沒有實(shí)用價(jià)值的金屬。隨著20世紀(jì)科的發(fā)展。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到鈹?shù)膶氋F性能和特殊而廣泛的用途。鈹比鋁輕1/3，而強(qiáng)度超過結(jié)構(gòu)鋼，抗拉強(qiáng)度是鋁的6倍，1平方毫米的鈹線能承受60多千克的拉力(約一個(gè)成人的體重)。用鈹制造飛機(jī)零件比鋁輕且耐用得多。在銅里加入一點(diǎn)點(diǎn)鈹，就得到合金“鈹青銅”，其綜合機(jī)械性能極其優(yōu)越，廣泛用于航天工業(yè)等各個(gè)領(lǐng)域。

29、 高熔點(diǎn)金屬包括鎢、鉬、銀、鋁、釩、鈦、鋯等8種。其中熔點(diǎn)最高的是鎢，堅(jiān)硬的合金鋼鎢鋼在強(qiáng)熱時(shí)，硬度不僅不減，反而增強(qiáng)。第一次大戰(zhàn)時(shí)，俄國(guó)和法國(guó)的平射炮在發(fā)射8000發(fā)炮彈后就報(bào)銷了，而德國(guó)的平射炮用了鎢鋼，可連續(xù)發(fā)射15萬(wàn)發(fā)炮彈。金屬鎢的延展性極佳，拉成比頭發(fā)還細(xì)的絲仍能承受上百噸的重量。鎢還常用來(lái)制作各種照明設(shè)備的燈絲。 鉬主要用來(lái)制造特種鋼材。鉭由于極耐腐蝕又對(duì)人體無(wú)毒，被譽(yù)為“親生物”金屬，在外科醫(yī)療上用途很大。鈮是超導(dǎo)元素。在鋼中加入1的釩制成的釩鋼彈性極好，故釩被稱為金屬維生素。美國(guó)的汽車大王福特曾說：“如果沒有釩，就沒有我的汽車。”而鋯是原子能工業(yè)的重要材料。 稀散金屬如鍺、鎵、

30、銦、鉈，它們?cè)诘貧ぶ械暮科鋵?shí)并不算太少。如鍺比金、銀、鉑多得多，而鎵和錫差不多。錫很容易采得，而鍺、鎵卻難以得到，因?yàn)殄a礦比較集中，而它們卻極為分散，不形成單獨(dú)的礦物。它們往往和別的金屬礦共生，甚至煤礦里也有鍺和鎵。 工業(yè)上往往在提煉鋁、鋅以后的廢料中提取鍺、鎵、銦、鉈，但它們的用途卻不可小看。如鍺是電子工業(yè)的功臣，是常用的半導(dǎo)體材料，光敏電池也用到鍺。由于鍺的導(dǎo)電能力隨溫度的變化極為靈敏，鍺又被用來(lái)制造熱敏電阻，可察覺1千米以外人體放射的紅外線。 鎵除了也是電子工業(yè)的材料外，還有一些奇異的特性，首先，它是超導(dǎo)材料。其次，它熔點(diǎn)極低，為29.78C，放在手心里就可以熔化。不過這只是形象地說明

31、其熔點(diǎn)低，千萬(wàn)不要做這樣的實(shí)驗(yàn)，因?yàn)殒N和鎵都有毒。醫(yī)學(xué)家發(fā)現(xiàn)，鍺可以傷腎，破壞骨髓，引起腫瘤。人們利用鎵熔點(diǎn)低的特征，把鎵跟鋅、錫、銦等金屬制成低熔點(diǎn)合金，用到火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置和自動(dòng)救火龍頭的開關(guān)上。鎵還有一個(gè)奇異的特性，即冷脹熱縮，當(dāng)鎵從液體凝固成固體時(shí)，體積要膨脹3。放射性稀有金屬，包括鈾、釷、鐳等等，它們是核工業(yè)的原料。稀土金屬一共有17個(gè)兄弟，它們的理化性質(zhì)相近，常共生在一起。稀土元素神通廣大，稀土的開發(fā)和利用是一個(gè)極有前途的領(lǐng)域。稀土在許多國(guó)家確實(shí)很稀少，但在我國(guó)卻很豐富。內(nèi)蒙古的白云鄂博礦，是世界上最大的稀土礦，我國(guó)的稀土資源占世界的7080。為什么叫“稀土”這個(gè)名字呢?這個(gè)名字是

32、18世紀(jì)取的，當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為這些元素在自然界形成的礦床極為稀少，且提取困難，故稱“稀”；又因?yàn)檫@些元素的氧化物不溶于水，且沒有金屬光澤，外形像泥土，故稱“土”；由此得到“稀土”的名稱，并被沿用至今。為什么將17個(gè)元素放在一起呢?這是因?yàn)樗鼈冃再|(zhì)相近，在元素周期表上為同一族(錒系單列)。類似于堿金屬或堿土金屬。實(shí)際上，稀土元素在周期表上更集中，如果我們把元素周期表比作一棟樓房，這樓房有7層(即7個(gè)周期)，每層樓的每個(gè)房間一般都只有一個(gè)元素“居民”，各個(gè)元素居民按自己的原子序數(shù)“對(duì)號(hào)入座”。但有兩處反常情況，其中一處就是從57號(hào)到71號(hào)共15個(gè)元素，由于核外電子排布和所謂“鑭系收縮”的原因，他們的化

33、學(xué)性質(zhì)十分接近，以至于一定要擠在元素大樓的同一間房子里。如果按順序全排出來(lái)，一來(lái)周期系太長(zhǎng)，二來(lái)破壞了同族元素的變化規(guī)律。于是只好讓它們?nèi)谝婚g房子里“上戶口”，另在樓房外蓋一房安排它們“居住”，并將它們統(tǒng)稱為鑭系元素(類似的還有錒系元素)。鑭系元素加上上方的同族元素39號(hào)元素釔和21號(hào)元素鈧共17個(gè)元素，統(tǒng)稱為稀土元素。由于性質(zhì)太相似，稀土元素的分離很困難，但采用離子交換法淋洗或溶劑萃取法反復(fù)萃取，可成功地制取高純度的單一稀土產(chǎn)品。稀土元素應(yīng)用十分廣泛，如在鑄鐵熔煉時(shí)加入鈰，制成的球墨鑄鐵強(qiáng)度提高一倍以上。在鎂鋁合金中加一點(diǎn)稀土元素，可使其機(jī)械性能大為改善。腐蝕與反腐蝕 為什么博物館里的鐵器

34、少見，而出土的青銅器又是銹跡斑斑呢？如果你在農(nóng)田里干活，挖出埋在地下多年的農(nóng)具，你會(huì)發(fā)現(xiàn)鐵器的表面也是銹跡斑斑。為什么會(huì)這樣呢？ 有許多成語(yǔ)，仔細(xì)想想，還是很有意思的。例如，“沙里淘金”這句成語(yǔ)就反映了將金粒從金礦的大量砂粒中淘洗出來(lái)的事實(shí)，這是生產(chǎn)金的一種主要方法。自然界中偶爾還可能發(fā)現(xiàn)大塊的金塊。但從砂里淘不出銅或鐵來(lái)，在自然界中，它們只以化合物的形式存在于相應(yīng)的礦石中。這是為什么?這道理是同我們?cè)跉v史博物館中可以看到完好的金制的文物但卻只能看到銹蝕斑斑的青銅文物和很少看到鐵器文物的道理是一樣的。還有，我們有時(shí)用“鋼鐵長(zhǎng)城”來(lái)表示堅(jiān)不可摧的可靠保障。不錯(cuò)，鋼鐵堅(jiān)硬而韌，用鋼鐵構(gòu)筑的長(zhǎng)城用一

35、般的武器確實(shí)是很難破壞的。裝甲車、坦克等不就是用鋼板保護(hù)的嗎?同樣的意思還有如用“鋼鐵意志”表示意志非常堅(jiān)強(qiáng)等?？墒俏覀円驳米⒁?，普通的鋼鐵即使在大氣中也會(huì)受到悄悄進(jìn)行著的破壞生銹。鋼鐵生銹是金屬腐蝕的一種形式，如果不采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，過了一定時(shí)間，鋼鐵材料就不能起到它應(yīng)有的作用。橫跨長(zhǎng)江的長(zhǎng)江大橋的護(hù)欄是鋼鐵材料制成的。它的表面一定要涂刷油漆，使它不會(huì)被悄悄地破壞掉?？墒怯推釋右步?jīng)不住日曬雨淋，隔了一定時(shí)間就要進(jìn)行維護(hù)，把不再起保護(hù)作用的舊的油漆層清除掉，刷上新的油漆層。于是有的大橋就常年有工人在進(jìn)行刷油漆層的維護(hù)工作防止鋼鐵構(gòu)件表面腐蝕。從橋的這一頭維護(hù)起，工作到橋的另一頭時(shí)，正好又要從

36、橋的這一頭開始新的一輪維護(hù)工作。所以，即使是鋼鐵長(zhǎng)城，也要精心維護(hù)，防止腐蝕，才能免受悄俏進(jìn)行的腐蝕破壞，才能歷久如新。你也許產(chǎn)生疑問：鋼鐵生銹就是金屬腐蝕，刷上油漆就能防止鋼鐵受到腐蝕破壞，這不是很簡(jiǎn)單嗎?問題不是那么簡(jiǎn)單。生銹只是金屬受到腐蝕破壞的一種形式，刷油漆也只是在一定條件下可以采用的對(duì)金屬的腐蝕破壞進(jìn)行防護(hù)措施中的一種。而且就是這種防護(hù)措施，上面所說的也太簡(jiǎn)單了。實(shí)際上為了防止腐蝕而刷油漆應(yīng)該注意一些什么問題，還涉及很多知識(shí)。腐蝕破壞有很多種形式，生銹只是危害性最小的一種形式。有的腐蝕破壞危害性很大，不但是時(shí)時(shí)刻刻地進(jìn)行，而且可以說是“悄悄地”或“偷偷地”進(jìn)行的。因?yàn)閺慕饘贅?gòu)件的外

37、表看來(lái)，似乎它根本沒有遭受到腐蝕破壞，而實(shí)際上它可能已經(jīng)被破壞得喪失了原來(lái)的強(qiáng)度，很容易就斷裂或破裂，造成嚴(yán)重的事故。例如有一種腐蝕破壞使金屬表面仍保持原來(lái)的金屬光澤，但輕輕敲擊它時(shí)已發(fā)不出金屬特有的聲音，而且用力稍大，整個(gè)金屬會(huì)碎成一小塊一小塊的碎片。 在金屬腐蝕科學(xué)的理論上有重要的貢獻(xiàn)的前蘇聯(lián)科學(xué)院的通訊院士阿基莫夫(GVAkimov)做了一個(gè)估計(jì)：每年被腐蝕破壞掉的鋼材為鋼年產(chǎn)量的十分之一。英國(guó)“腐蝕和防護(hù)委員會(huì)”估計(jì)，英國(guó)每年因腐蝕而損失的金屬價(jià)值占國(guó)民生產(chǎn)總值(GNP)的3.5！接著美國(guó)于1973年發(fā)表了美國(guó)科學(xué)家對(duì)于美國(guó)當(dāng)時(shí)每年由于金屬腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失的估計(jì)：150億美元，但這

38、只是一個(gè)估計(jì)。究竟美國(guó)要為金屬腐蝕付出多大的代價(jià)?這個(gè)問題引起了美國(guó)國(guó)會(huì)的注意。所得到的主要結(jié)論是：美國(guó)在1975年因金屬腐蝕而受到的經(jīng)濟(jì)損失約為700億美元。當(dāng)年美國(guó)的國(guó)民生產(chǎn)總值(GNP)為16770億美元，一年中金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失約占當(dāng)年的國(guó)民生產(chǎn)總值4.2！實(shí)際上，腐蝕所造成的損失比上面所說的要大得多，因?yàn)楦g的危害不能單算金屬本身的價(jià)值，更重要的是金屬結(jié)構(gòu)遭到破壞，含有金屬的構(gòu)件比起金屬本身來(lái)說價(jià)值要高得多。如制造汽車、飛機(jī)及精密儀器，其費(fèi)用是金屬價(jià)格的若干倍。此外，由于金屬設(shè)備受腐蝕而引起的停產(chǎn)檢修，產(chǎn)品性能質(zhì)量下降，造成事故而因此的損失更加驚人。這些都是上述腐蝕損失調(diào)查范圍

39、以外的損失。許多金屬暴露在大氣中（有水和氧存在），都會(huì)發(fā)生腐蝕，其根本原因是，這些金屬最穩(wěn)定的狀態(tài)就是它原來(lái)在自然界中所處的狀況，所以一旦條件適合，它們便回復(fù)到原先的礦物狀態(tài)，生成氧化物、硫化物、碳酸鹽或者生成溶于水的離子，這就是金屬的腐蝕現(xiàn)象。因此，防腐措施之一就是盡量不給金屬這些合適的條件。金屬腐蝕的方式分為兩大類，即化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。前者是金屬與氧化劑直接反應(yīng)造成的，如鐵在高溫下直接與氧接觸生成紅色鐵銹，這種反應(yīng)僅僅是一種單純的氧化還原反應(yīng)。生活中常見的如：氣輪機(jī)葉片、內(nèi)燃機(jī)氣門、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備，都要在高溫下與氣體介質(zhì)接觸，很容易產(chǎn)生高溫氧化或氣體腐蝕。另外，像鋁和乙醇、氯仿等非水

40、溶液接觸，也能發(fā)生化學(xué)腐蝕，這些介質(zhì)都是非導(dǎo)體。另一類腐蝕，其介質(zhì)是導(dǎo)體，屬于電化學(xué)腐蝕，這類腐蝕發(fā)生時(shí)，往往形成一個(gè)微型原電池，腐蝕過程是一個(gè)電化學(xué)反應(yīng)。金屬的腐蝕絕大部分由電化學(xué)腐蝕造成的。金屬材料的腐蝕介質(zhì)大體上可以分成兩大類：一類是自然環(huán)境介質(zhì)，另一類是非自然環(huán)境介質(zhì)。自然環(huán)境主要是指大氣、土壤和海洋與江河湖泊等水域中的海水和淡水等。除此以外的腐蝕介質(zhì)，從強(qiáng)酸強(qiáng)堿、高溫氣體、熔融鹽、熔融的液態(tài)金屬等等苛刻的腐蝕介質(zhì)到各種工業(yè)生產(chǎn)中所遇到的介質(zhì)及工業(yè)和生活污水，都算作非自然環(huán)境。非自然環(huán)境也往往被稱為工業(yè)環(huán)境。金屬在非自然環(huán)境中遭受到的腐蝕破壞形式多種，有的具有突發(fā)性和很大的危險(xiǎn)性。一般

41、說來(lái)，如不采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，遭受腐蝕的金屬設(shè)備很快就會(huì)因腐蝕破壞而失效，影響生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行，而且往往會(huì)因此而“跑、冒、滴、漏”，造成污染環(huán)境問題。有時(shí)甚至?xí)l(fā)生嚴(yán)重的人員傷亡事故。所以很自然地，這些腐蝕破壞受到了高度的重視和專門的研究。一般說來(lái)，每個(gè)行業(yè)都有這個(gè)行業(yè)中的若干主要腐蝕問題，配備了必要的監(jiān)視和處理設(shè)備腐蝕問題的技術(shù)人員，除了盡可能減小因設(shè)備的腐蝕破壞而造成的損失外，還要適時(shí)檢修和更換設(shè)備。一些先進(jìn)的工廠在技術(shù)管理規(guī)范中，專門有設(shè)備的腐蝕監(jiān)視和防腐蝕的技術(shù)規(guī)范。與一些腐蝕性強(qiáng)的工業(yè)環(huán)境相比，金屬材料在自然環(huán)境中的腐蝕破壞速度不是那么快，腐蝕破壞的后果往往不是短時(shí)間內(nèi)顯現(xiàn)出來(lái)，所

42、以容易給人們一種錯(cuò)覺，似乎對(duì)于自然環(huán)境中的腐蝕問題不像工業(yè)環(huán)境中的腐蝕問題那么重要。實(shí)際上自然環(huán)境中的腐蝕問題是金屬腐蝕科學(xué)中的一個(gè)很重要的方面。 大氣可以說是最普通、最常見的腐蝕介質(zhì)：絕大多數(shù)的金屬材料和構(gòu)件是暴露在大氣中的。大型的建筑工程如橋梁、建筑物的鋼架、各種機(jī)器設(shè)備、運(yùn)輸器械、武器、管道以及大多數(shù)金屬制件，都會(huì)遇到大氣腐蝕問題。金屬在大氣中的腐蝕過程實(shí)際上是在金屬表面的薄水膜下進(jìn)行的，是電化學(xué)腐蝕過程。 大氣中影響金屬腐蝕的因素有：有害氣體（二氧化硫等）、污染大氣的固體沉降物等。一般，從金屬腐蝕的角度出發(fā)，將大氣大致地分成三大類型：城市大氣、農(nóng)村大氣和海洋大氣。城市大氣的主要特點(diǎn)是污染比較嚴(yán)重，特別是二氧化硫和氮氧化物的污染；海洋大氣的特點(diǎn)是濕度較高，而且空氣中有含氯離子的微小水粒。這些都是容易引起金屬腐蝕。一般往往認(rèn)為，農(nóng)村大氣比較潔凈，對(duì)金屬的腐蝕性比較小。但實(shí)際上問題還要更加復(fù)雜。 土壤可以說是最復(fù)雜的腐蝕介質(zhì)。不同土壤的含鹽量、吸水性、微生物活動(dòng)情況等等理化性質(zhì)差別很大。 土壤腐蝕是電化學(xué)腐蝕過程。說到土壤腐蝕，又不免使人聯(lián)想起出土的青銅文物，它們是我國(guó)悠久的文明歷史的體現(xiàn)和載體，是珍貴的寶物。一般說來(lái)，青銅在土壤中生成的綠銹具有保護(hù)性能，所以地下能留下這么多的青銅制品。但是在一些條件下埋在土壤中的青銅制品上有小孔腐蝕，在腐蝕孔中積累了有害的腐蝕產(chǎn)物，