现代化工对金属的定义

发布时间：2025-03-29 17:12编辑：冶金属归类：金属资讯

一、现代化工对金属的定义

金属[1]是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。

二、对金属的定义究竟是什么？

对现代人来说，“金属”是一个多么普通的概念。制作炊具的铝，制造罐头的锌，打制首饰的金，还有制做各种工具的铁……不都是金属吗？

《辞海》中的“金属”条目曰：“具特有光泽而不透明（对可见光强烈反射的结果），富有展性、延性及导热性、导电性的这一类物质。”

在门捷列夫的元素周期表中，左下角绝大部分是金属的领域，仅右上角才是非金属的地盘。在人类至今认识的109种化学元素中，非金属只有22种，而金属占了近80%。这些金属在常温常压下，都是具有光泽而不透明的固体（除汞外），与上述的金属定义相符合，它们与非金属之间存在着一条泾渭分明的界限。可是，在非常温、常压下，金属与非金属之间，是否仍然是“鸡犬之声相闻，老死不相往来”呢？

科学家发现，金属元素的许多特点，如坚硬、有光泽、致密、敲击时铿锵作声等，也是当代许多陶瓷所共有的特性，它们已不是金属的“专利”了。可是至今为止，金属的定义中还保留着一个“避难所”——电的良导体。

如今，这唯一的“避难所”也巳摇摇欲坠。科学家们已合成了许多种称作“分子金属”的物质，这些“分子金属”具有长长的链式分子，能象金属那佯导电。不过，目前这些“分子金属”还只能在一个方向上导电，而不能象金属那样在三个方向上导电。但是，科学家们正致力于合成具有三维导电能力的“分子金属”。一旦研制成功，金属的最后“避难所”也将彻底崩溃。

金属与非金属之间的那条“楚河汉界”正在日益消失。在一定的条件下（主要指温度和压力），金属和非金属是能够互相转化的。在临界密度之下，电子属于特定的原子，并不显示金属性；而在临界密度以上，电子便自由了，出现了金属所具有的自由电子的“海洋”。例如，在硅中掺入少量的磷，尽管是两种非金属，但只要在外界温度低于0.003K，电流照样能在其中通行无阻。又如，在固体物理学界身价倍增的超导材料——铱钡铜氧化物，它的真实面目却是一种陶瓷，而并非人们想象中的金属，这正是金属与非金属界线消失的一大明证！

除了外界环境能够改变物质的属性外，物质数量上的变化也会戏剧性地改变物质的属性。

我们不妨做一个有趣的数字游戏：银可算是一种典型的金属了吧，但是，一个银原子算不算金属呢？不能算。两个、三个银原子呢？也不行。因为它们都不能形成一个自由电子所需要的化学环境。那么，究竟几个银原子才能满足这一要求呢？

科学家们用高分辨的电子显微镜拍摄了具有1500个银原子组成的一簇。发现它呈多面体的结构，具有五重对称性，这下可称它为金属了吧？还是不能，因为这些原子的电子还各有其主，并未形成自由电子的“海洋”。

那么，10000个银原子组成的簇又怎样呢？科学家们发现，由10000个银原子组成的簇，它的整个结构经过了一次重整，已变成了名副其实的金属，而不再是高度对称的高能态晶格了，它已是呈线状方式排列的低能态金属。

可见，在1500~10000之间，必定存在一个数，在这一点上，银原子簇突然从“非金属”向“金属”过渡了。量变引起了质变，这情形有些类似搭积木，不太高时，积木呈规则堆积，达到一定高度后，它就会崩塌下来。对银原子来说，1500~10000之间这一神秘数字究竟是多少呢？科学家们还不能明确地告诉我们。

“金属”的定义正在日趋过时，终有一天，人们会感叹地说：“这种关于‘金属’的定义”只是上一世纪的事了，它早已进了科学历史的博物馆了。

三、什么是金属，什么是金属材料？金属材料有哪些类型？

通常把元素周期表中具有金属光泽、可塑性、导电性及导热性良好的化学元素称为金属。

金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。一般是指工业应用中的纯金属或合金。

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

四、金属须是啥？

问题太广了，只能用金属的定义来回答了。金属是一种具有光泽(即对可见光强烈反射)、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。金属之间的连结是金属键，因此随意更换位置都可再重新建立连结，这也是金属伸展性良好的原因。金属元素在化合物中通常只显正价。