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金屬材料中的鋁材

鋁是地表蘊藏量最多的金屬元素。由于鋁是活潑金屬，極易和氧氣反應結合，冶金化學家采用電解熔融氧化物生產(chǎn)。三氧化二鋁（晶體名稱為剛玉）熔點很高，2050℃，需熔化在冰晶石（ Na3AlF6）中，在950－960℃進行電解得到金屬鋁。鋁是一種銀白色金屬，熔點660℃，沸點2519℃，密度2．702g／cm3，僅為鐵的1／3，其比強度可與合金鋼相比。鋁的導電性、電熱性及耐蝕性均較優(yōu)良。

金屬材料中的鋼鐵

大量的鐵是在煉鐵高爐中用焦炭還原鐵礦石得到的。冶煉時為了除去雜質和造渣的需要，需加石灰石和二氧化硅等原料。為了能源的充分利用和降低成本，煉鐵高爐規(guī)模很大，是人工制造的最大的化學反應器，一個大型高爐每天可生產(chǎn)一萬多噸生鐵，而且一旦開爐冶煉，就要求日夜不停地生產(chǎn)，不能停頓冷卻。圖5．1．1示出煉鐵高爐的結構及其中不同高度上主要的化學反應。

地球上儲量豐富的核能源

核能又稱原子能或原子核能，是核反應過程中原子核結構發(fā)生變化所釋放的能量。核結構變化有兩類：一類是核裂變，另一類是核聚變。原子彈爆炸產(chǎn)生巨大威力靠的是核裂變；氫彈爆炸則是核聚變?，F(xiàn)在全世界已建成和在建的核電站都是依靠核裂變釋放的能量。核聚變釋放的能量的利用，由于技術上的困難，正在進行研究，人們盼望本世紀能實現(xiàn)核聚變發(fā)電站的實現(xiàn)。

可再生能源中的醇能

可再生能源中的醇能;甲醇（CH3OH）和乙醇（C2H5OH）可以替代部分汽油，作內燃機燃料。乙醇制成車用的乙醇汽油或稱生物燃料，在世界上已很普遍。巴西利用本國盛產(chǎn)的甘蔗生產(chǎn)乙醇，是世界上最大的車用乙醇汽油的生產(chǎn)國和消費國，該國生產(chǎn)的乙醇燃料已替代本國40％以上的汽油消耗，還大量出口，國內已沒有使用純汽油的汽車。乙醇汽油的使用是科學技術上的一項成果，世界每年生產(chǎn)乙醇汽油已超過千萬噸級規(guī)模，使人們增加了一種調制能源的手段。

可再生能源中的生物質能和沼氣

植物、動物和微生物都是生物質。生物質分解或轉化時將其中蘊藏的能量釋放出來，即為生物質能。植物是生物質能的創(chuàng)造者，它在陽光下，依靠光合作用，將二氧化碳和水生成有機質。在這過程中，將太陽能轉化為化學能儲藏在生物質中，成為生物質能。

重要能源中的氫能

氫元素幾乎都以化合物的狀態(tài)存在，主要存在于水和碳氫化合物中，是取之不盡、用之不竭的元素。氫氣是清潔、高效燃料，燃燒產(chǎn)物是水，沒有其他污染物。

重要能源中的太陽能

太陽是距離地球最近的一顆恒星，它的質量是地球質量的33萬倍，占整個太陽系質量的99．7％。太陽核心溫度達1500萬攝氏度，壓力超過地球大氣壓的340億倍，是一個核聚變的熔爐，不斷地進行著核聚變反應，即由4個氫核聚變成1個氦核的反應。每秒鐘約有7億噸氫變成氦，這過程約有400萬噸的質量變成能量。這些能量轉移到太陽表面向外發(fā)出輻射能，其中大約有22億分之一到達地球。每秒到達地球的輻射能相當于500萬噸煤燃燒放出的化學能。

重要能源中的天然氣

天然氣不是泛指自然界一切天然存在的氣體，而是指沉積在地層中的有機物質生成的可燃氣體。它的存在形式有四種：純天然氣、油層氣、煤層氣（又稱瓦斯）和天然氣水合物（又稱可燃冰）。由于目前天然氣水合物的開采正在研究探索，距離實際的開采應用還需一段相當長的時間，而煤層氣的數(shù)量較少，比較分散，所以通常所指的天然氣儲量不包括這兩種。

重要能源中的煤

煤是地質歷史時期由堆積的植物遺體在缺氧環(huán)境中，經(jīng)過復雜的生物化學作用和地質作用轉化而成的可燃有機物質。煤中含有多種高分子有機物和混雜的礦物質。有機物的組成元素主要是碳、氫、氧，其次是氮、硫、磷，其結構的基本單元是各種芳香環(huán)、雜環(huán)芳香稠合體系，以及多種含氧官能團和支鏈。礦物質主要是石英、高嶺石、黃鐵礦和方解石等。

重要能源中的石油

世界石油大規(guī)模開采和應用是20世紀發(fā)生的大事。1900年，世界石油的開采量為2千萬噸，1950年達5億噸。1966年石油首次超過煤炭成為世界第一大能源，占能源總消費量的54％，2000年石油開采量達35．5億噸，2009年達38．8億噸。由于水電、核電和煤炭等的發(fā)展，石油占能源總消費的40％，仍居第一。在20世紀，石油產(chǎn)業(yè)衍生了幾乎所有的現(xiàn)代工業(yè)，改變了世界上人類衣、食、住、行的各個方面。20世紀被稱為“石油世紀”，石油被稱為“黑色金子”。