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一百五十年前,科学家发现一种无用金属,它其

来源:中国金属通报 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-03-29

【作者】:网站采编
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【摘要】:从古人类学会使用火,保存火种起,火一直与我们生活的息息相关,一方面我们需要火为人类的生活提供能量,另一方面我们又必须防火,遏制其引发火灾,不能让火灾损害我们的生命

从古人类学会使用火,保存火种起,火一直与我们生活的息息相关,一方面我们需要火为人类的生活提供能量,另一方面我们又必须防火,遏制其引发火灾,不能让火灾损害我们的生命安全。在一百多年前,科学家发现了一种神奇的合金,可以用来制作自动灭火设备,这究竟是怎么回事呢?接下来让我为您揭秘:

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1874年,美国科学家帕梅尔利接到了的一项特殊任务——研制自动消防喷淋装置,因为在十九世纪上半叶,由于公民消防意识不高,美国经常发生火灾,使得许多无辜的人丢失了性命,所以有关部门决定无论有多大的困难,都必须将这个装置研发出来,因为帕梅尔利精通自动装置设计,所以这个任务落到了他的肩上。

帕梅尔利开始进行研究后,他发现这个装置比他想象的难度要大,因为自动消防装置,要求当达到温度升高到一定限度,自动消防就开始喷淋水雾,可是这个难点很难解决,简单来说,这是要将温度变化这一信号,转化为可以控制设备的实际信号,在当时,自动装置的惯用方式是将其转为电信号,可是帕梅尔利很快否定了这个想法,因为在火灾发生时,电路很有可能引发二次危险,造成触电事故。更现实的原因是,火灾一旦发生,有可能先停电,那么火灾报警器就发不出电信号,也就达不到救灾的效果。

转换信号的方式行不通,帕梅尔利开始换一种角度考虑问题,他仔细研究后发现,只要使喷淋装置的前端,在温度升高时开启水流,允许水流喷出,就可以达到自动消防喷淋效果,可是要用一种什么材料起到这种功效呢?经过片刻的思考,他忽然想到了金属材料本身,因为金属常温下为固态(除汞外),在达到熔点后,就可以化为液态,显然,金属材质符合做封堵材料的基本要求,可是金属的熔点都很高,即使是当时熔点最低的铅,也要在温度达到327摄氏度时才能化为液态,这就导致在火灾发生时,装置无法及时的解除封断,另外,铅本身有毒,很容易对人群,对环境造成危害,因此铅并不是理想的封堵材料。那要用什么材料才能制成这个装置呢?帕梅尔利的研究一时间进入了瓶颈期。

第二年,法国化学界传来消息,法国化学家布瓦博德朗发现了一种叫做镓的金属元素,这种金属呈灰蓝色或是银白色,它的熔点很低,甚至放在手心都会融化,一开始,被认为是无用的金属,帕梅尔利听说这件事之后,立刻就觉得他的实验项目有了转机,可是当他实地操作起来时,才发现远没有他想的那么简单。

首先,由于镓是一种新发现的物质,他的产量还很低,根本无法满足批量生产的要求,其次,他了解到镓在空气中很活泼,和铝一样,易于氧化,这就使得镓做封堵材料也不太现实,最重要的是,即使阻止镓氧化,它也不是理想的材料,因为帕梅尔利经过询问后得知,镓的熔点只有29.3摄氏度,可以说就算在不是很热的夏季,镓暴露在室外时,也必然会熔化,然后水就会自动喷出来,这种状态根本就达不到灭火的要求。

到底怎么办才能解决这个封堵材料的问题呢?他考虑再三也想不到更好的办法,只得去请教专业的金属材料专家,在听完帕梅尔利的讲述后,专家马上给出了答案——“合金”,所谓的合金,顾名思义就是:一种金属与另一种或者几种金属或非金属经过混合熔化,冷却凝固后得到的产物,它一般可以同时拥有多种元素的特点,“集众所长为一体”,这就是合金。

帕梅尔利马上同意了这位专家的想法,并说服了这位金属专家和他一起研发符合要求的合金,本着熔点在50到80摄氏度的基本原则,同时尽量保证对人体对环境无害,在许多次的失败实验之后,他们终于合成了“伍德合金”,这是一种使用50%的铋、25%的铅、12.5%的锡和12.5%的镉组成。熔点为70摄氏度,刚好符合使用要求。

没多久,利用伍德合金制成的自动消防喷淋装置,正式投入使用,反响特别好,这种合金可以保证,在出现火灾危险时,设备前端阻隔材料,也就是“伍德合金”熔化,水就可以喷洒出来灭火。由此可见,无论金属是硬,是软,是熔点高,是熔点低,都是我们需要的,都有潜在的价值,因此,我们应该以科学家为学习的榜样,正是他们的不懈努力,我们才有了今天安全舒适的现代生活。

文澜海润工作室主编文秀才,本文撰写:特约历史撰稿人:晋小舟

文章来源:《中国金属通报》 网址: http://www.zgjstbzz.cn/zonghexinwen/2021/0329/883.html

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