我们的周围存在着很多种金属,但大部分并不是纯金属,都是几种金属混合而成的“合金”。
◎青铜器时代
世界史可以分为石器时代、青铜器时代和铁器时代,现代可以认为是铁器时代的延伸。一般认为公元前3500年至公元前1200年为青铜器时代。在这一时期,人类用青铜来制作各种工具和武器。[1]
由此可见,青铜是人类最早开始使用的金属。青铜是合金,是铜(Cu)和锡(Sn)的合金,英语叫作Bronze。青铜的颜色根据锡的比例不同,可以从金色过渡到巧克力色。
例如,奈良的大佛等,日本的很多金属大佛都是青铜制品,颜色呈巧克力色。但其实青铜之所以被叫作青铜,是因为青铜氧化后,会生成翠绿色的铜锈,颜色会变成翠绿色而得名的。日本镰仓的大佛就是一个非常好的例子。
◎铜管乐团和货币
铜和锌的合金被称为黄铜,英语叫作Brass。黄铜是金色的合金,研磨后会有像黄金一样的美丽光泽,因此常常用于吹奏乐器。吹奏乐团被叫作铜管乐团也正是因为乐器使用的是黄铜而得名。
日本的货币会用到很多铜的合金。例如,5日元用的是黄铜,10日元用的是青铜,100日元是白铜(铜+镍),500日元是镍黄铜(铜+锌+镍)。有说法称用铜铸币是因为铜有杀菌作用。
◎新的合金
随着飞行技术的发展,现在对合金的要求也逐渐变成轻便而坚固。钛合金正是基于此要求而研发的一种合金。钛合金是在钛(Ti)[2]中混合钒(V)和钯(Pd)等金属而成,是战斗机上必不可少的金属。
此外,镁(Mg)中混合铝(Al)和锌(Zn)而成的镁合金由于其轻便而坚固的特性,常用于飞机或汽车的轮毂,以及笔记本的外壳等。
图8-6
除了上述材料以外,科研人员还开发混合了碳化钨(WC)的超硬合金(铁+碳化钨)、可耐800℃~1100℃高温的超耐热合金(铁+钴+钨)、可以耐宇宙超低温的马氏体时效钢(铁+镍+钴)等各种各样的合金。
[1]文明高度发达的中国利用铁器的时间较晚的原因,有推测认为是中国制作青铜的工艺非常先进,从而没有意识到使用铁器的必要性。
[2]钛具有重量轻、坚固、不易生锈等特点。