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個區(qū)域都有金屬元素,過渡元素全部是金屬元素。
在固態(tài)金屬導體內(nèi),有很多可移動的自由電子。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);甚至于在沒有外電場作用下,因為熱能,這些電子仍舊會隨機地移動。但是,在導體內(nèi),平均凈電流是零。挑選導線內(nèi)部任意截面,在任意時間間隔內(nèi),從截面一邊移到另一邊的電子數(shù)目,等于反方向移過截面的數(shù)目。
有色合金的強度和硬度一般比純金屬高,電阻比純金屬大、電阻溫度系數(shù)小,具有良好的綜合機械性能。常用的有色合金有鋁合金、銅合金、鎂合金、鎳合金、錫合金、鉭合金、鈦合金、鋅合金、鉬合金、鋯合金等。
有色金屬中的銅是人類早使用的金屬材料之一?,F(xiàn)代有色金屬及其合金已成為機械制造業(yè)、建筑業(yè)、電子工業(yè)、航空航天、核能利用等領(lǐng)域不可缺少的結(jié)構(gòu)材料和功能材料。
地殼中含量少的金屬是鈁(即使是在含量的礦石中,每噸也只有37×10-13g;地殼中的含量約為1×10-21 %)
光照下易產(chǎn)生電流的金屬元素:銫(當其表面受到光線照射時,電子便能獲得能量從表面逸出,產(chǎn)生光電流)
金屬性強的金屬:銫
世界上貴的金屬:锎(每克1千萬美元,比金貴50多萬倍)
世界上的金屬:鐵
易應用的超導元素:鈮(把它冷卻到-263.9℃的超低溫時,會變成一個幾乎沒有電阻的超導體)
能吸收氣體的金屬元素:鈀(1體積膠狀鈀能吸收氫氣1200體積)
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
①黑色金屬又稱鋼鐵材料,包括雜質(zhì)總含量②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金,通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等,有色合金的強度和硬度一般比純金屬高,并且電阻大、電阻溫度系數(shù)小。
③特種金屬材料包括不同用途的結(jié)構(gòu)金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態(tài)金屬材料,以及準晶、微晶、納米晶金屬材料等;還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復合材料等。