鈹
鈹是一種輕金屬(雖然它的密度是鋰的3.5倍,但還是比13號(hào)元素鋁的密度低得多)。鋰是柔軟的、低熔點(diǎn)的并具有反應(yīng)活性,而鈹則是高強(qiáng)度的、高熔點(diǎn)的并具有顯著的抗腐蝕性。
這些特性與它的高價(jià)格以及有毒的性質(zhì)相結(jié)合,解釋了鈹為它自己所開(kāi)拓的獨(dú)特的地位:導(dǎo)彈和火箭的部件。在這里,價(jià)格不再是個(gè)問(wèn)題;在這里,輕而且高強(qiáng)度成為王牌:在這里,操作有毒的材料成為最不需要擔(dān)心的事情。
鈹還有其他奇特的用途:它對(duì)X射線是透明的,因此可用作X射線管的窗口。X射線管需要足夠的強(qiáng)度以保持完美的真空度,同時(shí)又要求足夠薄,從而使微弱的X射線能夠透過(guò)。若干百分比的鈹與銅(29)形成高強(qiáng)度、不產(chǎn)生火花的合金,可以用來(lái)制造在油井和有可燃?xì)怏w的工作場(chǎng)所使用的工具。在這種工作場(chǎng)所,鐵制工具所產(chǎn)生的火花可能導(dǎo)致巨大的災(zāi)難,這“災(zāi)難”二字是用火焰寫(xiě)就的。
為了與高爾夫運(yùn)動(dòng)那種極度渴望通過(guò)使用高科技材料以幫助球能夠到達(dá)其應(yīng)到之處的趨勢(shì)保持一致,鈹銅合金也用于制作高爾夫球桿的頭。不用說(shuō),其效果并不比用于相同目的的鎂銅合金或鈦(22)更好。
作為美麗與堅(jiān)硬的結(jié)合,綠寶石是被鋁環(huán)硅酸鹽的結(jié)晶形態(tài)。你可能對(duì)各種綠的或藍(lán)的寶石更為熟悉,它們分別被稱為祖母綠和海藍(lán)寶石。
鈹是一種殷勤的、像詹姆斯·邦德(James Bond,是一套小說(shuō)和系列電影中主角的名字。小說(shuō)原作者是英國(guó)作家伊恩·弗萊明(lan Fleming)。在故事里,James Bond是英國(guó)情報(bào)機(jī)構(gòu)軍情六處的特工,代號(hào)為007。)那樣的金屬,在這一刻能發(fā)射火箭,而在下一刻能取悅女士。說(shuō)話間就到了硼。
硼
卑微的硼——就像它的名字所顯示的那樣,它如何能贏得些微的尊重?最常發(fā)現(xiàn)硼的地方是作為洗衣輔助物的硼砂,但這一點(diǎn)對(duì)它獲得尊重沒(méi)有任何幫助。其實(shí)硼比我們想像的要更有魁力。
將硼(5)和氮(7)相化合,所得到的晶體與它們二者的平均數(shù)——碳(6)形成的金剛石很相似。氮化硼形成的立方型品體具有與金剛石非常接近的硬度,但制造成本要低得多,并且耐熱性更高,這使它成為工業(yè)鋼加工的常用研磨劑。
近來(lái)的理論計(jì)算表明,在特定條件下,根據(jù)對(duì)“硬”的特定的技術(shù)定義,氮化硼的交替型纖鋅礦型晶體形態(tài)——雖然至今還沒(méi)有得到單晶——可能實(shí)際上比金剛石更硬。金剛石被從它長(zhǎng)期把持的最硬的已知材料的寶座上拉下馬,倒像是一場(chǎng)政變。但眼下“纖鋅礦”氮化硼的唯一成就還只限于,當(dāng)有人聲稱金剛石是最堅(jiān)硬的已知物質(zhì)時(shí),必須緊接著加上一條煩人的腳注。
碳化硼也是最堅(jiān)硬的已知物質(zhì)之一,甚至具有真正的秘密特工的用途:將它的顆粒傾倒入內(nèi)燃機(jī)的加油孔,會(huì)在汽缸壁上造成不可修復(fù)的疤痕,從而毀壞內(nèi)燃機(jī)。而略微不那么讓中央情報(bào)局感興趣的另一個(gè)事實(shí)是,硼在聚合物的交聯(lián)中起著決定性的作用,從而賦予了彈性橡皮泥如下的令人驚奇的能力:它在你手中是柔軟的并具有可塑性,而當(dāng)你把它扔向墻壁時(shí)它就變得堅(jiān)硬并具有彈性。
但是,雖然并非如你從它的名字所期待的那樣守舊,但它的確和碳不是屬于同一類型的。