【题】最轻的金属是什么?与水相比哪个更轻?
【解】我们一谈到轻金属,一般就会联想到铝。但是事实上铝在轻金属行列中还排不到第一位,因为比铝更轻的金属还有好几种。从下面列举出的若干轻金属中,不难发现比水还轻的金属有三种。
名称:密度(克/立方厘米)
铝 ...........2.7
钙 ...........1.55
锶 ...........2.6
钠 ...........0.97
铍 ...........1.9
钾 ...........0.86
镁 ...........1.7
锂 ...........0.53
纯水在4℃时的密度是1克/立方厘米,从上面的列举中,我们可以看出钠、钾、锂这三种金属比水还轻,锂是最轻的金属。如果把锂放在煤油里面,就会看到有一半的锂在油面上漂浮着。锂甚至比一些树木还要轻。它的质量与最重的金属锇的比值是1:40。
图直观地表示了铝、铍、镁、锂几种轻金属在同等质量下的体积比。
轻金属可以制成多种形式的轻合金(轻合金是指所有密度小于3克/立方厘米的合金,法国工程师最善于生产高质量的轻合金),这在现代工业中已经得到广泛应用。
1. 铝和少量铜、镁可以制作出硬铝和软铝合金。硬铝和软铝合金的密度是2.6克/立方厘米,在相同体积的情况下,它的质量是铁的1/3,但是刚度却是铁的1.5倍。
2. 铍和铜、镍可以制作出硬铍。硬铍与硬铝的质量比是3:4,但刚度比却是7:5。
3. 镁、铝和其他金属可以制作出镁基轻质合金。镁基轻质合金与硬铝的质量比是7:10,刚度上却不亚于硬铝(其密度是1.84克/立方厘米)。
还有很多类似的轻铝合金,如西方常用的硅铝合金、斯克列隆铝锌合金、马格纳里合金(镁基轻质合金的前身)等,在此就不一一列举了。