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“变色龙”金属铬

2015-10-14

少年科学 2015年9期

有一种金属,不仅能使钢铁坚不可摧,而且能使历经千年的古剑光洁如新;不仅可以让红宝石像火焰一样鲜红,还可以让祖母绿像青草一样翠绿。为何如此神奇呢?接下来,就让我们走近金属铬,揭开它的秘密。

千年不锈之谜

1965年,考古学家在一座春秋时期的古墓中,发现了一把长55.6厘米的古剑。擦去剑身覆盖的泥土,拔剑出鞘,竟见其寒光四射,浑身上下无蚀无锈,依旧锋利无比。这就是著名的越王古剑!这一发现在全国范围内引起了轰动,经过科学家的研究,终于揭开了古剑未曾生锈的原因。原来,这把古剑的表面被镀上了一层含有金属铬的薄膜。

无独有偶。中国考古学家在西安秦皇陵兵马俑墓葬坑中,也发现了依旧明光闪闪的弩箭和利剑。它们由青铜制作而成,虽然被埋藏两千多年,却仍未被腐蚀,这也得益于外层镀上的金属铬薄膜。

以上事实足以证明:中国的古代人民已经认识并利用金属铬了。与20世纪西方国家才申请发明专利的现代铬化处理技术相比,中国的这项技术领先了两千多年,但古人的镀铬技术是如何实现的?迄今为止,这依然是未解之谜。

金属铬能够在自身表面形成一层氧化物薄膜,虽然这层薄膜只有几个原子那么厚,小于1微米,但是十分密集,可以有效阻止氧气向内部扩散,从而保护内部物质不被氧化和腐蚀,化学领域称这个过程为“钝化”。另外,铬不仅熔点高,达1890℃,而且硬度大,莫氏硬度为9,仅次于最硬的矿物金刚石,号称是“最硬的金属”。……

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