通常將具有正的溫度電阻系數(shù)的物質(zhì)定義為金屬。金屬元素位于“硼-砹分界線”的左下方,在s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、f區(qū)等5個(gè)區(qū)域都有金屬元素,過(guò)渡元素全部是金屬元素。
在固態(tài)金屬導(dǎo)體內(nèi),有很多可移動(dòng)的自由電子。雖然這些電子并不束縛於任何特定原子,但都束縛於金屬的晶格內(nèi);甚至于在沒(méi)有外電場(chǎng)作用下,因?yàn)闊崮?,這些電子仍舊會(huì)隨機(jī)地移動(dòng)。但是,在導(dǎo)體內(nèi),平均凈電流是零。挑選導(dǎo)線內(nèi)部任意截面,在任意時(shí)間間隔內(nèi),從截面一邊移到另一邊的電子數(shù)目,等于反方向移過(guò)截面的數(shù)目。
鈦(Ti):鈦的比強(qiáng)度(強(qiáng)度與比重的比值)在所有金屬元素中。鈦及鈦為主體的合金是新型的結(jié)構(gòu)材料,質(zhì)硬而輕,主要用于制造飛機(jī)、潛艇、耐腐蝕化工設(shè)備及各種機(jī)械零件。鈦合金在-253~ 500°C的溫度范圍內(nèi)都可保持高強(qiáng)度,是理想的航天材料。在煉鋼中,少量的鈦還是良好的脫氧、除氮及脫硫劑。
軟的金屬:銫(莫氏硬度約0.5)
導(dǎo)電性強(qiáng)的金屬:銀
導(dǎo)熱性強(qiáng)的金屬:銀
制造新型高速飛機(jī)重要的金屬:鈦(被科學(xué)家稱為“二十一世紀(jì)的金屬”或“未來(lái)的鋼鐵”)
海水中儲(chǔ)量的放射性元素:鈾(陸地鈾礦的總儲(chǔ)量約200萬(wàn)噸,海洋里含鈾的總量高達(dá)40萬(wàn)萬(wàn)噸)
含同位素多的元素:錫(有10種穩(wěn)定的同位素)
含同位素少的元素:鈉(只有Na-23穩(wěn)定)
人類文明的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步同金屬材料關(guān)系十分密切。繼石器時(shí)代之后出現(xiàn)的銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代。均以金屬材料的應(yīng)用為其時(shí)代的顯著標(biāo)志。現(xiàn)代,種類繁多的金屬材料已成為人類社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。