Когда мы слышим слово «металл», то представляем себе: твердый, крепкий, холодный, проводит электричество. Все металлы проводят электричество и теплопроводны, а потому кажутся холодными, если их потрогать рукой (при комнатной температуре). А вот остальное…
Не будем разбираться в тонкостях науки, просто отметим, что металлы и их сплавы бывают очень и очень разными.
Мы считаем металлы твердыми, но ртуть плавится при -39оС, галлий — при 30оС, цезий — при 28оС (правда, заметить это сложно, т.к. он на воздухе мгновенно воспламеняется).
А еще несколько металлов, хотя и твердые в комфортном для нас температурном диапазоне, плавятся при температуре до +500оС. Это цинк (419оС), свинец (327оС), кадмий (321оС), таллий (303оС), висмут (271оС), олово (232оС), литий (170оС) (хотя он очень чувствителен к влажности воздуха), индий (157оС). И это при том, что вольфрам плавится при 3380оС!
Мы считаем, что металлы — тяжелые (т.е. имеют высокую плотность). А у лития плотность (0.531 г/см3) почти вдвое меньше, чем плотность воды, что позволяло бы ему плавать в воде — если бы он не вел себя так активно с водой, начиная с ней реагировать при малейшей влажности воздуха. При этом осмий в 22.5 раза тяжелее воды.
Мы считаем, что металлы — прочные, понимая под прочностью способность сопротивляться разрушению. Притом что по шкале прочности металлы делятся на:
- Непрочные — свинец, олово, висмут и несколько других. Прутки из таких металлов без труда гнутся руками, их сопротивление не выше 50 МПа.
- Прочные, чье сопротивление от 50 до 500 МПа. Это титан, железо, медь, алюминий… Руками их не погнуть, но хороший инструмент позволит… заставить их поменять форму.
- Высокопрочные, такие как молибден, вольфрам, ниобий, чья прочность превышает 500 МПа. Их крайне сложно обработать — как можно заточить победитовый наконечник?
А еще металлы распределяют по пластичности. Это способность твердых тел при снятии нагрузок сохранять часть деформации, вызванной нагрузками. По этому свойству металлы разделяют на:
- Хрупкие (относительное удлинение меньше 3%), это сурьма, кобальт, марганец, хром… (приложи к ним силу — и они растрескаются).
- Пластичные (относительное удлинение от 3% до 40%), это вольфрам, молибден, висмут, магний и др.
- Высокопластичные — это металлы, из которых делают большинство современных конструкционных сплавов (медь, железо, титан, алюминий, свинец, олово…).
И рекордсмен по пластичности тут, несомненно, золото.
- Один грамм золота можно вытянуть в проволоку длиной 2500 метров.
А сусальное золото, которое и в наше время широко применяют для декоративного золочения, состоит из листочков золота толщиной примерно 100 нм. Сто нанометров, или 0.0001 мм! Сусальное золото продают обычно книжками. При этом книжка в 60 листов 91.5×91.5 см (общая площадь листочков сусального золота — почти 60 кв. м) содержит 1.1 грамм золота.
Все металлы электропроводны, но их сопротивление варьируется в очень широких пределах — от 0,015 Ом·мм2/м у серебра до 1,40 Ом·мм2/м у нихрома.
…Впрочем, нихром — сплав никеля, хрома, с добавками железа, марганца и других металлов, обладающий высокой жаропрочностью, стойкостью к коррозии и высоким электрическим сопротивлением — изначально и был придуман для изготовления электрических нагревательных элементов.
Вот так и выходит, что металлы — и пластичные, и хрупкие, и твердые, и жидкие… Совершенно разные!
Автор — Игорь Вадимов
Источник — ШколаЖизни.ру