科普-中华学生百科全书-第786部分
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骨架等等，可使导弹、火箭、宇宙飞船的体重减轻数百公斤。这不但能很好
地改善它们的飞行性能，而且可以节省大量昂贵的高级燃料，降低制造和发
射费用。所以，人们又把钛称做“空间金属”。
钛还有极高的抗腐蚀能力，有人曾经把一块钛片扔到海里，5 年之后捞
出来一看，钛片照样闪闪发光。由此，钛及钛合金便又成为制造军舰、潜艇、
船舶部件的材料。用钛制造的潜水艇，不仅经得起海水常年累月的腐蚀，而
且由于重量大大的减轻，可比不锈钢制造的潜水艇潜水深度增加 80％。
不怕酸碱腐蚀的钛及钛合金，还被人们广泛应用于石油化工、冶金、制
药、造纸、纺织、漂白、食品、电镀等工业部门，让其大显身手。
钛还有一个“怪脾气”，就是非常乐意和氧、氮结合在一起。不过，它
和氧、氮的结合，对我们来说有时并没有什么好处。这是因为钛只要和氧、
氮一接触，那怕是吸收了千分之几的氧和氮，就会变成毫无价值的东西。钛
的这一特性给我们提炼钛增加了相当的困难。但我们也可以把坏事变好事。
比如，我们让钛粉和氧气迅速结合并燃烧，便能够产生强烈的高温和光辉。
我们不止一次地看过节日夜晚绚丽多彩的焰火吧？这里就有钛的一份功劳。
我们还可以根据这个原理，制造军事上常用的信号弹。我们还可以利用钛对
空气的强大吸收力，除去空气，造成真空，这对电子计算机、原子能等工业
来说，有着极为重大的意义。
钛还可以应用于医疗上。人的骨头坏了，用钛片、钛螺丝钉修补，几个
月后，骨头就重新生长在钛片的小孔和螺丝钉的螺纹里，新的肌肉就包在钛
片上。这样，骨头就和真的一个样子。据推测，用这种材料制成的人工关节
可连续使用 140 年。
由于钛的高强度、耐高温和耐蚀性，加上它质轻的优点，在未来的工业
技术中，无疑将越来越占据显著的地位。那时制取钛和它的合金的方法将更
为完善。很可能用钛合金制成的汽车不久将出现在马路上。钛合金制成的车
身与铸钢制成的车身相比，将减轻一半的重量。其实，现在在欧洲城市的街
道上可以遇到几十种形形色色的时髦自行车，这些自行车不仅结构不凡，而
且用于制造框架的传统材料——钢，已经开始让位给其他金属。用钛合金制
造的自行车，每辆总共只有 7 公斤重。
这些年来，掀起了世界性的超导研究热潮，我们中国走在了世界超导研
究的前列，特别是用钛合金研制的超导材料，是许多国家望尘莫及的。
钛的化合物也有许多重要用途。如军事上的四氯化钛可以制造人造雾来
迷惑敌人。
而二氧化钛又叫钛白，许多东西只要一挨它，马上就会变得雪白。它是
白油漆里最好的颜料，也是世界上最白的涂料，它还可以作人造丝的减光剂，
白色橡胶和高级纸张的填料等。钛酸钡还是发射和接收超声波的极好材料，
用它制造的超声波鱼群探测仪、水底探测仪、金属探伤仪等等，像一双犀利
神奇的眼睛，用于探测鱼群的行踪，侦察水下情况，检查金属的伤病等，它
们已成为我们生产活动的好助手。
钛的老家在陆地上的岩浆岩中，岩浆岩被外力破坏后，被河流搬运到海
边沉积下来，形成含有钛的钛铁矿和金红石，它们是钛的重要来源。此外，
主要的含钛矿物还有钛磁铁矿、钙钛矿等，它们大都分布在地质历史时期岩
浆活动剧烈的地方。
我国是世界上钛储量最多的国家。我国钛的探明储量占世界探明总量的
72％，这是高速发展我国钛工业极为有利的条件。
说到这里，我们还需要说一说和钛像孪生姐妹一样，形影不离地住在一
起的钒。纯净的钒是没有什么用处的，但钒合金却有广泛的用途。如钒铁合
金是制造船舶、钢轨等的好材料；钒铝合金由于有轻、硬、耐腐蚀等特点，
更是制造水上飞机、汽艇等的专用材料。此外钒合金还广泛用于其他机器制
造方面。我国也是世界上钒最多的国家，我国钒的储量占世界总储量的 68％
以上。
我国最大的钒钛蕴藏地和生产基地，是位于四川和云南交界处崇山峻岭
中的攀枝花。
攀枝花正好位于攀枝花——西昌大裂谷上，地质历史上多次剧烈的岩浆
活动，使这里蕴藏了我国 20％的铁、87％的钒、93％的钛，还有数量惊人的
镓、钪、钴等稀有金属。此外，还有丰富的水力、木材和煤炭。
攀枝花之所以闻名世界，就是因为它有世界一半以上的钒和钛。神奇的
土地哺育了一代又一代不断创造奇迹的人。这里不仅已成为我国十大钢铁企
业之一，更重要的是已成为世界闻名的钒钛生产基地。特别是攀钢人创造的
用普通大型高炉一次性炼钢提钒钛新工艺，这在世界上是独一无二的。攀钢
的崛起，不仅使得我国成为世界上最主要的钒钛生产国，也为我国实现工业
现代化奠定了基础。
“工业的黄金”——铜
铜是人类普遍使用最早的金属。人类在经过漫长的石器时代之后，在劳
动中最早发现并使用的金属就是铜。人类也就是从这时起，开始用金属来制
造自己必需的武器和生产工具。由于这一时期人类使用的武器和工具主要是
用铜制造的，故而我们把这一时期叫做“铜器时代”。据考古研究证明，埃
及人早在公元前就已认识铜了。我国劳动人民也早在 4000 年前就已开始使用
铜，是世界上最早使用铜的国家之一。由于铜器比石器好用得多，而且损坏
了可以再冶炼重新制造。因而，铜器的使用标志着人类发展上的一个重大进
步。
我们的祖先一开始使用的是纯铜，即红铜。红铜之后，发展到使用铜锡
合金的青铜。青铜熔点比红铜低，硬度大，而且又比较耐腐蚀，因此得到广
泛的应用。距今两三千年前的商、周时代，我国当时已有世界上规模很大，
发达的青铜器制造业。当时已不止能制造小型的器物，还能制造大型的食具、
酒器和武器。如著名的“司母戊”大方鼎，高 137 厘米，长 110 厘米，宽 78
厘米，重 875 公斤，造于商代后期，是我国青铜时代杰出的代表作。
据研究，商代冶炼青铜的铜矿物主要是孔雀石。这是因为孔雀石是含铜
的硫化矿物在地表氧化，然后与矿物发生化学反应而形成的，它常呈美丽的
绿色和翠绿色，十分引人注目，同时孔雀石的熔点比较低，容易从中炼出铜，
因此利用的最早。
铜之所以最先被我们的祖先发现并使用，不外乎有这样几点原因：一是
铜经常以自然铜状态出现。而自然铜不需冶炼就能使用，这对人类来说是很
省事的；同时它的美丽的红色的灿烂的金属光泽很引人注目。二是即使不是
自然铜，铜的一些氧化物也是比较容易冶炼的，而且冶炼的方法很容易发明。
三是铜的硬度不大，便于加工。
在自然界中，含铜的矿物约有 170 种，但现代工业用来冶炼的矿物仅 12
种。由于铜和硫是一对很好的朋友，常常形影不离地呆在一起，因此，在自
然界里，铜主要是呈硫化物产出。含铜矿物中最主要的是黄铜矿、斑铜矿、
辉铜矿三种，它们的含铜量通常在 35％～80％之间。
这些形形色色的铜矿物的形成，最初均与岩浆活动有关。当岩浆侵入地
壳中的时候，由于温度、压力的改变，其中的铜元素结晶形成含铜的矿床；
如果岩浆侵入到石灰岩或白云岩中时，炽热的岩浆往往在与石灰岩、白云岩
的接触地带发生化学反应（置换反应）而生成铜矿床；有时岩浆侵入其他岩
石的裂隙、孔隙或空洞中时，岩浆中的铜元素在这些裂隙、孔隙或空洞中沉
淀出来也可以形成铜矿床。此外，在火山爆发时，温度极高，压力很大的岩
浆也侵入地壳或喷出地表的时候，也可以形成很大的铜矿床。和其他许多矿
床的形成一样，原来铜矿床如果露在地表时，在外力的作用下，也可以形成
沉积铜矿床。
铜有美丽的红棕色光泽，性柔软，用小刀也能刻动它，比重很大，比同
体积的水约重 8～9 倍。它的展性和延性都很好，能压成很薄的铜片和抽成很
细的铜丝。铜的导电性仅次于银，比其他任何金属都好。因而在电机机械、
电力传输线、通讯电缆等的制造业中占有重要的地位，也就成为电器工业铜
的最大用户了。也就是说，它是实现电气化必需的物质基础。此外，铜还有
很强的传热性和化学稳定性，在有机化学工业中有广泛的用途。如制糖工业
的真空器、制酒用的蒸馏锅、酿造锅、冷藏器、加热器等都是用铜制造的。
铜还有一个重要的性质，就是它可以和许多金属熔成具有不同用途的合
金。铜的合金在机械工业等方面，也有较多的用途。
铜的硫酸盐还可以做果树的杀虫剂和木材防腐剂。
铜在地壳中的含量算不上很丰富，它只占地壳总重量的 0．01％。就目前
全世界铜的探明储量而言，约合金属铜 3 亿多吨，看来这项资源还是比较紧
张的，不过由于每年都不断地发现许多新的铜矿，这又给我们增添了信心和
希望。
我国的铜矿资源在全世界来看，还是比较丰富的。目前的探明储量已达
5000 多万吨，约占全 13．15％，仅次于世界著名的产铜国智利、美国，居世
界第三位。
新中国成立以来，由于广大地质勘探人员的辛勤劳动，在我国辽阔的大
地上，发现了多处储量巨大的铜矿。例如江西的德兴，云南的东川，安徽的
铜陵，湖北的大冶，甘肃的白银、金昌，西藏的昌都地区以及横断山区等地
都是我国著名的铜矿基地。尤其是江西的德兴，已探明储量达 900 万吨，远
景储量还可能进一步扩大，是世界少有的特大铜矿之一。此外，横断山区金
属成矿带上，探明储量也不少，达 700 多万吨。西藏的昌都地区发现的特大
铜矿，其探明储量也达 600 多万吨。所有这些铜矿床的发现和开发，对我国
的电气化的实现将会做出重要的贡献。
高熔点的钨和钼
在各种金属中，钨是最难熔化和挥发的金属，它的熔点高达 3380℃，沸
点达 5927℃；钼的熔点也很高，也达 2600℃。从耐高温的本领来看，大家最
熟悉的铁、铜等金属是根本无法与钨、钼相比的。特别是钨，它是真正的“烈
火金刚”。
钨不仅耐高温，而且硬度在金属里也是数一数二的，可奇怪的是，有着
钢筋铁骨的钨却有少见的可塑性。比如说吧，我们采用特殊的方法，用金刚
石做拉丝模，可以把直径只有 1 毫米的钨丝，拉成比头发丝还细几十倍的细
钨丝。说来你也许不会相信，一根 1 公斤重的钨棒，竟可以拉成长达三四百
公里的细钨丝！
这种钨丝有许许多多的用途。
我们常见的白炽灯，灯泡里的灯丝就是钨丝。它比最早的电灯泡里用的
碳丝要结实得多。这主要是由于钨的熔点高，不怕高温。在电照明技术发展
史上，钨在白炽灯里的应用是一个极为重要的里程碑，其意义非常重大。
钨丝和铜丝，它们不但可以做灯丝，还可以做电阻丝，用钼丝做电阻丝
的高温电炉，可以烧到 1200℃～1700℃的高温。如果是钨丝电炉的话，其工
作温度可高达到 3000 多度。
用钨丝、钼丝配合制成的热电仪，是测高温的好助手。
此外，钨和钼还可以用来制造灯丝支架，电流引线以及 X 射线管、高真
空放大器、高压整流器等的电极和有关元件。
作为一种微量元素，钼还是庄稼所需要的肥料元素之一，施用这种肥料，
能够促进作物的固氮作用，从而大大提高诸如小麦、豆类等农作物的产量。
钨和钼不仅耐高温，它们的硬度也很大。因而它俩好像使钢铁“强身健
体”的补药一样，用量少，作用大。如果我们用含有钨和钼的合金钢制做工
具的话，比普通钢铁工具的强度要高出好多倍。如我们用含钨 1％～6％的锰
铬钒钢来制造锯片、铣刀、钻头等，其强度、硬度、弹性、耐磨性等都�
