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金属材料的发展
2022-04-22 10:34:39

金属的生产和应用开创了人类文明的历史,铜是人类最早使用的金属之一。继人类应用石器和陶器以后,开始进入青铜器时代。青铜是铜和锡的合金。我国商朝(公元前1600-前1046年)青铜器大量应用,促进社会的经济、政治、文化和艺术得以极大的发展,创造了中国历史上灿烂的青铜文化。例如从河南安阳殷墟出土的司母戊方鼎,高133 cm.质量达832.8kg,是我国现存最重的青铜铸件,标志商朝青铜冶炼和铸造的生产能力和技术水平。

黄铜是铜和锌的合金,由于锌的冶炼技术发展较晚,我国在明朝和清朝才开始大量应用。由于黄铜的铸造性能、金属光泽.导电性和耐腐蚀性等都很优良,成为制造神物和纪念塑像的重要材料,也是现在制造日常应用电器、电缆导体、屏蔽和型材的材料。

铝的发展和应用远晚于铜,1825年丹麦物理学家Hans Oersted 第- -次成功地提炼出金属铝,因价格昂贵,并没有得到广泛应用。直到22岁的美国人Hall发明了熔盐电解法制取金属铝,此法投产后,金属铝的产量迅速增长,价格则大幅度下降,从而把铝的大规模生产变成了现实,并成为制造电缆的重要导体及屏蔽层材料。铝和镁、钛、硅等元索制成各种性能优异的合金,不仅为电缆,也为航空、航天工业提供了基础的材料,为其他工业的发展提供了物质基础。钢铁材料的发展较青铜晚,早期人们用陨铁加热锻打制造铁器。陨铁来自天外,数量有限。只有发明用铁矿石冶炼钢铁的技术,从小规模的生产,以制造刀斧、农具、宝剑,到大规模的钢铁工业的发展,社会逐渐进人工业化的钢铁时代。

近三个多世纪,社会进行工业革命,金属材料特别是钢铁材料起主导作用。不断改善的钢铁冶炼技术,提供了质优、价廉的钢铁材料。它应用面广泛,数量巨大,在制造工具、机器,修建铁路、公路、桥梁,制造汽车、机车轮船战舰、枪支、大炮,建筑高楼大厦等各个方面都是核心的材料。钢铁材料除少数在电话线中作导体外,主要用作铠装层和加强芯材料。20世纪中叶起,合成高分子材料.无机非金属材料和各种复合材料的发展冲击着金属材料的主导地位,但金属材料本身也在发展,在许多方面仍处于主导地位而不动摇。合金由两种或两种以上的金属元素所组成,它具有金属的特性。合金也可由金属元素和非金属元素组成。合金的结构比纯金属复杂得多,性能各异。合金材料的品种有几万种,可制成对导体强度、硬度、耐高温性能及耐腐蚀性有要求的特种电缆。