火箭的“门卫”
军事上,火箭喷火口的温度达几千摄氏度之高,一般的东西是经不住这么高温度的“磨炼”的,那么火箭喷火口的“门卫”会是什么呢?
军事上,发射卫星的火箭推进器,装的是一种固体燃料,燃烧时温度高达五千多摄氏度,从而产生强大的动力,把卫星送上太空。
那么,装这些燃料的火箭外壳又是用什么材料来制造的,木头不行,塑料不行,玻璃不行,钢铁也不行,充当这一重任的是金属陶瓷。烧制陶瓷时,加了20%的金属钴,制成金属陶瓷,就能胜任火箭喷火口的“门卫”工作。
随着燃料不断燃烧,温度不断升高,陶瓷中的金属钴不断挥发,也带走了一些热量。当金属钴快要挥发完,火箭的燃料也就烧尽灭绝,整段火箭脱落,另一级火箭开始喷气燃烧。这样,一级接着一级,把卫星或宇宙飞船送上了太空。
【知识点睛】
钴元素名来源于德文,原意是妖魔。
钴在自然界分布很广,但在地壳中的含量仅为0.0023%,占第34位。钴矿主要有辉钴矿、方钴矿等,海洋底的锰结核中钴的含量也很大,天然水、泥土和动植物中都有钴。自然界存在的稳定同位素只有钴59。
钴为有光泽的银灰色金属;熔点1495℃,沸点2870℃,密度8.9g/cm3;钴具有铁磁性和延展性,机械性能比铁优良。
钴的化学性质与铁、镍相似,在常温下与水和空气都不起作用;在300℃以上发生氧化作用,极细粉末状钴会自动燃烧;钴能溶于稀酸中,在浓硝酸中会形成氧化薄膜而被钝化;在加热时能与氧、硫、氯、溴发生剧烈反应。
钴产量的80%用于生产各种合金,它们在耐热性、耐磨损、抗腐蚀等方面有比较好的性质;钴用来生产永磁性和软磁性合金;人工放射性同位素钴60可代替X射线,也用来治疗癌症;钴化合物用于颜料、催干剂、催化剂和陶瓷釉料等;维生素B↓(12)就是一种钴化物。
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“钴”在我国古瓷上最早运用是在西晋晚期。
青花,是以钴元素为着色剂,在陶瓷坯表面绘制纹饰,经罩釉、入窑焙烧后而呈现青颜色的花纹。钴元素分两种,一种是矿物钴,另一种是氧化钴。1735年瑞典化学家布兰特首次分离出钴,1780年伯格曼将钴列入化学元素表。因此,在1735年之前我国古瓷器上使用的钴元素应为矿物钴。
矿物钴呈黑色块状和颗粒状,经磨碎加工成液体后成为一种着色剂。它能耐1200℃以上的高温,用氧化焰时青花色泽灰暗,用还原焰时青花色泽鲜艳,如不经高温焰烧乃为原本黑色。