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回顾钼:一种神奇的金属元素,很难想象它是怎么将钢板切开的

2024-04-11科学

在生活中,有时需要将坚硬的金属切开,然而这些金属的 硬度 让我们望而却步。

利用它制作的 能够轻松将钢板切开,你很难想象它的工作原理!

神奇的金属钼

虽然大家可能对钼这种金属元素很陌生,但人体当中都或多或少含有微量的钼元素,是人体 不可缺少 的存在。

钼在人体当中主要对人的 新陈代谢 起推动作用,一旦缺乏钼元素,婴儿很有可能出现生长迟滞的情况,甚至是死亡。

成年人则会出现过高的尿酸、嘌呤等情况,危及人类的健康安全。

如果钼元素过量又会 对新陈代谢造成障碍 ,使尿道、肾脏部位出现结石。既然钼元素对人们如此重要,那么人体中的钼究竟从何而来呢?

我们平时吃的一些 食物 中,就含有微量的钼元素,这些钼元素完全能够满足人体所需。

比如,番茄和各类谷物的含钼量比较高,绝大部分蔬菜都含有钼元素。

要是某个人检查出身体当中缺乏钼元素,那就要在饮食方面注意一下了。

作为自然金属的钼元素,它本身的性质也很神奇。

自然界的钼元素

钼元素在自然条件下,会形成一种名为 辉钼矿 的矿物质,经过一定的提炼加工,就可以得到纯金属钼。

提炼出的金属钼呈现灰色,属于立体方块状的金属结构。

别看它长得像石墨,但是它的熔点和沸点要比石墨高上不少。

金属钼的熔点高达2600摄氏度,沸点约为4600摄氏度,密度奇高且韧性十足,常用于其他金属的制作当中。

如果在钢铁工业当中,加入适量的钼元素,可以提升钢材的坚硬程度和耐腐蚀性,并提高钢材的熔点。

在航空航天领域当中,钼元素掺杂的复合材质,是建造耐高温部件的重要原材料。

科学研究表明,含钼量超过18%的 镍基超合金 ,能够耐得住3000摄氏度以上的高温,非常实用。

因此,钼元素也被运用到各种电子机械当中,成为一层坚硬的保护屏障。

钼金属不仅坚硬,而且表层的摩擦系数小,非常光滑,含有钼元素的二硫化钼也是重要的润滑剂。

除了各种高端领域,钼元素也被运用到 肥料 当中,使各种植物能够正常生长。

科学界有传,钼元素很有可能在相关领域当替代石墨烯。

石墨烯由于其特殊的分子结构,具有很强的稳定性,能够被运用到各种领域,尤其是新能源和晶体管等高端领域当中,石墨烯有着重要地位。

然而,相关研究表明,它相比石墨烯,性质更加优越。

美国加州纳米技术研究院此前用辉钼和二硫化钼制作出了一种 新型芯片 ,这种芯片比普通芯片更小、更薄,并且延展性和成本要比石墨烯为原料芯片更优越。

只可惜,如今钼元素为原料的芯片技术要求太高,无法用于批量生产,相信日后人类的技术进步,能够从根源上解决这个问题。

无独有偶,瑞士联邦理工学院洛桑分校的科学家也利用钼元素制作出了一种新型芯片。

科学家研究其性质的时候发现,钼元素原料的 分子结构是二维的 ,所以它制作出的芯片极薄。

再加上延展性等特点,使得钼元素芯片能够植入到人体当中。

科学家表示,含有钼元素的辉钼是优秀的 半导体材料 ,在芯片、二极管等相关领域的制作中,有着无法估量的前景。

此外,钼元素制作的钼丝,被广泛运用到切割领域,它的切割方式,绝对超乎大家的想象。

钼丝的切割方式

我们生活中常见的切割方式是暴力破坏材质的物质结构,达到分离的目的,然而钢铁的材质特殊,常用的切割方式肯定不起效,这个时候就要用到线割。

利用钼丝等工具制作的切割装置被称为线割器,它的结构很简单,机器有一个凹槽,在两端由一条钼丝连接,绝大部分钢铁通过钼丝,都能被轻松一分为二。

如此神奇的切割方式,它的 工作原理最要紧之处 在于这根 钼丝

因为钼丝上是通了高压电流的,带有电流的钼丝与钢铁接触,能够瞬间产生高温,将接触点融化,达到切割的目的。

当然这样的切割方式需要丝线拥有极高的熔点,而钼丝恰好能够满足,是线割的主要原材料。

根据丝线的材质不同, 线割的速度 存在差异。

采用高熔点的铜、铁等原材料的丝线,属于低配版的线割机,本身的熔点并不是很高,能够承受的电流弱,速度自然就低,并且耐磨性差,用不了多久就会出现损坏等情况。

而钼丝则是高配版的线割机,本身材质稳定,只要电流足够,高温很容易就将钢铁给切割开来,非常的实用。

线割机的来源

这么实用的线割机,又是谁发明的呢?

上个世纪中期,苏联的拉扎联科夫妇发现,金属在受到放电的火花时,会被腐蚀和氧化。

他们立刻反应过来,既然金属拥有如此性质,为什么不生产一个放电的火花装置,来解决切割金属的难题呢?

于是花了几年时间,研发了 电火花加工 的方法,这是线割机的雏形,人们经过不断地改良,终于在1960年,出现了第一台线割机。

然而,这样的切割方法并不受到欧美人的认可,于是就转卖到我国。

因此,我国是世界上第一个将线割机用于工业生产的国家。

一用吓一跳,没想到这种切割机如此好用,完美解决了工业生产中的许多难题。

经过我国科学家的多次改良,线割机的丝线也不断更替,自从钼元素的特性被发现后,钼丝便成为线割机的重要部件,充分发挥了线割机的优势。

如今,欧美国家也在使用线割机进行各类金属 切割操作 ,我国的线割机发展水平水涨船高,实现了智能化操作。

我国较为高端的线割机主要采用微型计算机控制,对切割对象进行自动化、精准化操作,属于世界一流切割技术。

了解完钼丝制作的线割机操作后,相信大家对神奇的钼元素又有了更多的了解,那么它神奇的性质还有哪些呢?

钼元素的价值

钼可以用于 药物制作 当中,比如,钼酸铵就可以补充人体所需的钼元素,适量使用可以加强孩童的健康发育。

利用钼制作的合金优点很多,被广泛用于各种领域。

只可惜,钼在地球的储量并不多可,开采量约为 800万吨

如何将为数不多的钼利用起来,是人类以后要思考的问题。