第三百九十一章：特殊的伽马镍

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谷鏱

正常来说，同素异形体之间的性质差异主要表现在物理性质上，性质差异的原因是结构不同。

但同素异形体之间的转化属于化学变化，但不属于氧化还原反应。

很多人可能会感觉同素异形体之间的转换属于化学变化是在扯淡。

毕竟同素异形体的种类再多，它们也都属于同一种元素。

这样说来，不管它们之间怎么进行转换，都没有出现新的物质。

但事实上有这种想法的，都是只初浅的了解了化学变化和物理变化的区别。

物理变化和化学变化之间的唯一区别就是有没有新的物质生成，其中有新物质生成的是化学变化，没有新物质生成的是物理变化。

比如铁在空气中生锈变成氧化铁就属于化学变化，因为生成了新的物质。

而液态水在加热的条件下汽化成气态水，就是物理变化，因为液态水与气态水都属于同一种物质，这个过程叫蒸发。

这是高空课本上的东西，但实际上，在材料界，这种划分更加细致。

比如碳的同位素就有很多，其中金刚石和石墨应该是最熟为人知的两种碳的同素异形体了。

这两种材料都是单纯的碳分子构成的，且两种物质都只有单纯的碳元素。

如果按照元素周期表上的材料定义，的确是同一种物质，因为它们都是碳。

只不过在材料界，有更细致的划分，石墨和金刚石的确是两种不同的物质，因为它们的结构完全不一样。

石墨是层状结构，每一层中c原子之间形成正六边形，层与层由范德华力连接。

金刚石是正四面体的结构，每个c相互间靠着共价键连接在一起，性能非常稳定。

越是顶尖的东西，其对于学科内不同物质的划分和区别就越是细致。

同素异形体也一样。

其实同素异形体之间的转变，正常情况下来说，都是通过高温、高压等手段进行的。

比如石墨转换成金刚石，在5-6万大气压以及一千度至两千度的高温下，再用金属铁、钴、镍等做催化剂，就可以让石墨转变成金刚石粉末。

虽然石墨和金刚石都是碳元素，但在石墨转化成金刚石的过程中，碳分子的化学键进行了断裂和重组，并且晶体结构也重构了，所以两者才被认为是两种不同的物质。

不仅仅是石墨和金刚石，在现实中，各国的科学家研究寻找同素异形体并对他们进行转换时，基本都是在高温高压这种条件下进行的。

因为掺杂其他的条件的话，很有可能会导致得到物品并非同素异形体，而是这种元素的化合物。

特别是金属系的材料，寻找它们的同素异形体更难。

比如同为金属的铁，经过科学家漫长时间的寻找，一共才发现a-fe，γ-fe和δ-fe三种不同的同素异形体。

数量虽然少，但其实制造方式也很简单，就是通过纯铁，在不同的温度以及压强下做不同的处理。

不同于碳的多种同素异形体，铁的同素异形体稍稍有些却别。

比如纯铁在912c以下，铁原子排列成体心立方晶格，叫做a-铁;

在912c至1394c之间，铁原子排列成为面心立方晶格，叫做γ-铁;

在1394c以上，铁原子又重新排列成体心立方晶格，叫做δ-铁。

实际上，当铁在常温下，它就是普通的a-铁，只有当温度突破某个临界点的时候，他才会转换成γ-fe和δ-fe。

这是铁的同素异形体和碳的同素异形体不同的地方。

碳不同的同素异形体可以在常温下保存，铁不行。

当然，要想让铁的同素异形体，比如γ-fe和δ-fe在常温下保存也是有办法的。

办法也很简单，通过快速淬火，可以让纯铁中的部分奥氏体来不及转变，冷却下来后，就和大部分马氏体共存在常温下了。

也就是所谓的γ-fe、δ-fe和a-铁共存。

只不过奥氏体是高温相，需要在高温的环境下才能形成和保存，在常温下它并不是一个平衡组织结构，这种共存没法长时间保存。

所以随着时间，γ-fe和δ-fe的存在，会导致铁金属整体发生形变，最终导致铁金属或者铁合金出现形变、裂缝甚至是破碎等。

而伽马镍，其实和γ-fe、δ-fe的性质有点类似，它同样属于一个特殊的共相体。

正常情况下，伽马镍只存在于一个高温高压的环境中。

但通过一系列的手段，可以让其在常温下保存下来，并保持一定的形状。

这个就是如何冶炼γ镍的关键点了。

各国的科学家一直无法找到镍的稳定同素异形体，是因为镍在普通的高温高压下转化的伽马镍混合在纯镍中，很难判断出不同性质，也很难将其分离和提纯出来。

.......

直播间内，伽马镍的冶炼一直都在进行。

被送入冶炼炉中的镍砖在真空高压高温的情况下开始融化，韩元则蹲在仪器前等待着这一过程，顺便讲解一下制造γ镍的关键点。

“在制造伽马镍的过程中，除了纯镍的纯净性质需要高度保证外，在第一步融化镍的过程中，还需要保证冶炼炉是一个可控温度、压强、以及真空的环境。”

“因为绝大部分包括镍在内的金属，被融化后暴露在空气中会在表面形成一层氧化层或者氮化层。”

“而过多的氧化镍同样会对伽马镍的成型率造成影响，所以这个在冶炼伽马镍的过程中是需要进行控制的。”

“.......”

说着，反应炉中的纯镍砖也融化的差不多了。

通过集成芯片计算机自动化程序控制，漂浮于纯镍溶液表面的一层溶液被特殊的机械臂配合工具清理掉了。

剩下的纯镍溶液通过机械臂迅速转移。

在另外一个设备中，这些高温融化状态的纯镍溶液会被迅速降低温度。

在短短的三十秒时间内，原本高达一千五百多度的纯镍溶液就冷却至了几十度。

而冷却形成的镍砖表面，因为淬冷速度过快，形成了一道道到宽大的裂缝，整块镍矿裂的让人感觉拿起来就会破碎成无数片一样。

不过这正是韩元需要的效果。

镍是亲铁系金属，具备一些铁的性质，在冶炼的过程中，同样需要通过快速淬火，让镍溶液中形成的同素异形体来不及转变，迅速冷却让其在常温下保存下来。

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