为什么绿宝石是重要的工业原料
绿宝石,又叫绿柱石,是大自然中珍贵的宝石之一。我国古代所谓的“猫儿眼”宝石,有的就是绿宝石。天然的绿宝石,最重的有一百多公.斤。
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在过去,绿宝石被当作“宝贝”,锁禁在首饰店的柜台里。然而,如今,绿宝石成,了真正的“宝”石,成了原子能工业、冶金工业的重要原材料。
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绿宝石“宝”在哪里呢?“宝”在它含有重要的金属元素——铍。
铍是法国化学家路易·尼古拉·伏凯林1798年发现的。铍的希腊文原意,就是“绿宝石”。
铍是钢灰色的轻盈金属,比重为1.82,不到铁的三分之一;铍的熔点高达1285℃,差不多比铝高一倍;铍又非常结实,能和钢铁相比;铍还异常坚硬,以至可以刻划玻璃。美中不足的是,金属铍中若含有微量的杂质,例如含有千分之一的氧,便变得非常脆,既不能乳压,也不能拉丝,一敲便碎。铍还剧毒,据研究,每一立方米的空气中只要含有千分之一克的铍尘,便能使人马上得急性肺炎,死亡率相当高。因此,在冶炼时,要用特殊的设备通风,使每一立方米空气中铍的含量低于十万分之一克,这样才能保障工人的安全;铍的冶炼也比较麻烦,成本较贵。
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在金属中,铍的透X射线的能力最強,有“金属玻璃”之称,比铝强20倍,比铜强16倍。因此,人们用它来制造X光管的“窗口”。铍传播声音的能力也极好,在金属中几乎也是首屈一指,达4.5公里/秒。在原子能工业上,由于铍具有吸收中子的特性,被用作核燃料铀棒的“外套”。铍的氧化物熔点髙达2450℃,它能象镜子一样反射原子锅炉里的射线,使原子反应顺利进行。人们利用这个特性,把氧化铍制成砖,砌成原子锅炉的外壁。
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铍轻盈又耐高温,还是制造飞机和宇宙火箭外壳的好材料。近年来,人们曾试制成功“铍飞机”,性能很好,只是成本太高。
铍更多的是被用来制造合金。只要在青铜中加入2%的铍,制成“铍青铜”,它的性能会发生惊人的变化:抗拉强度变得比钢铁还大几倍,而且弹性极好,“百折不挠”,用它做的弹簧,可以压缩几亿次以上,即使在高温下也不会失去弹性!含铍2.5%的铍青铜,淬火后非常坚硬,被人们称为“超硬合金,人们用铍青铜制造手表的游丝、精密仪器上的弹黉以及车刀、高速轴承、轴套、耐磨齿轮等。
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含2.25%铍和1.1〜1.3%镍的铜铍镍合金,撞击时不发火花,常常被用来制造不发火花的工具,如凿子、锤子、刀、铲、钻头、扳头等。这些工具专门用来加工那些易燃、易爆的材料。
铍在地壳中的含量为百万分之六。最常见的铍矿除绿柱石外,还有硅铍石、光榴石。这些铍矿的颜色都很漂亮,有浅绿色、黄色、粉红色、天蓝色等。我国有着丰富的铍矿。