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天生我材之“任性”的金属铆铋

2015-07-01

少年科学 2015年6期
关键词:性质

说起金属,大家想到的都是它们坚硬的躯体、明亮的光泽,或者是良好的导电导热性能。其实,金属家族庞大,彼此的“性格”迥异,金属铋就是其中十分“任性”的一种。它凭借着自身的特殊本领,常常表现得与众不同,甚至与兄弟们背道而驰。

铋,其名称的由来可能与德语中的“白色团块”一词有关,因为它是银白色的。虽然人们认识它的时间并不长,但其特殊的性质使之崭露头角,用途越来越广。

金属铋的熔点很低,只有271℃,可以和铅、锡等其他金属制成易熔合金。一些消防设施中的自动喷水装置就是用铋制造的。如果发生了火灾,温度升高可以使它熔化,然后自动喷水灭火。工业上常用的焊接作业的原料——焊锡,也常常含有金属铋。

当然,人们之所以选择铋和锡做成合金,不仅仅是因为它的熔点低,还因为铋有一个很奇怪的特点。绝大部分物质都是热胀冷缩,但是铋恰恰相反。当它受热熔化成为液态的时候,会变得更加致密;反过来说,当它受冷凝固时,体积会膨胀大约3.32%。目前已知具有这种性质的物质很少,除铋之外,还有锑、镓等。这种性质有什么用途呢?很显然,如果和其他金属按照合适的比例制作成合金的话,铋是热缩冷胀,而其他金属是热胀冷缩,恰恰可以弥补体积的变化—用于制造精密模具或者精密仪器,岂不是可以大大减小温度变化的影响?

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