玻璃之王



⑴“玻璃之王”是這樣誕生的：1959
，美國加利福尼亞理工學(xué)院杜威茲教授等人用制造玻璃的方法，將高溫金-
硅合金熔體噴射到高速旋轉(zhuǎn)的銅軸上，以每秒100
萬攝氏度的冷卻速度快速冷卻熔體，第一次制造出了不透亮的玻璃。當時的一位物理學(xué)家看到這種剛誕生的合金材料時，曾嘲諷的說這是一種“
愚蠢的合金”。這種不透亮、看起來“愚蠢的”的東西，就是在材料科
學(xué)領(lǐng)域開辟出一條新道路的“玻璃之王”

金屬玻璃。


⑵金屬玻璃形成的原理是什么呢？通常情況下，金屬及合金在從液體凝固成固體時，原子總是從液體的混亂排列轉(zhuǎn)變成整齊的排列，即成為晶體。但是，如果金屬或合金的液體凝固速度非�？�，原子來不及排列整齊便被凍結(jié)住了，最終的原子排列方式仍類似于液體，是混亂的，這就是非晶態(tài)合金。因為非晶態(tài)合金原子的混亂排列情況類似于玻璃，所以又被稱為金屬玻璃。


⑶那么在實際生產(chǎn)中金屬玻璃又該如何獲得？研究人員發(fā)現(xiàn)，單一的金屬液體凝固形成非晶態(tài)所需的冷卻速度要遠遠高于其它物質(zhì)液體。例如，普通的玻璃液體只要慢慢冷卻下來，得到的玻璃就是非晶態(tài)的；而單一的金屬液體則需要每秒高達1
億攝氏度以上的冷卻速度才能形成非晶態(tài)，這個速度是普通玻璃的無數(shù)倍。由于目前工藝水平的限制，實際生產(chǎn)中難以達到如此高的冷卻速度，也就是說，單一的金屬難以在生產(chǎn)上被制成非晶態(tài)的金屬玻璃。但是，合金彌補了單一金屬的缺憾。合金具有這樣兩個重要性質(zhì)：第一，它的熔點遠低于純金屬，例如，純鐵的熔點為1538
℃,
而鐵硅硼合金的熔點一般在1200
℃以下；第二，液體狀態(tài)的合金原子更加難以移動，在
冷卻時更加難以整齊排列，也就是說，更容易被“凍結(jié)”成非晶體。這樣，人們在實際生產(chǎn)中就將金屬與其它物質(zhì)混合形成合金后再來獲得非晶態(tài)的金屬玻璃。


⑷目前，金屬玻璃已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用。因為它具有較強的韌性、剛性、優(yōu)良的磁性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性等，人們贊揚它是“敲不碎、砸不爛”的“玻璃之王”。金屬玻璃已被用于制造高檔錄音機、錄像機的高耐磨音頻視頻磁頭。因為具有良好的磁學(xué)性質(zhì)，金屬玻璃還被用于制造高壓容器、火箭等重要部位的零部件�？茖W(xué)家們還預(yù)言，憑借其耐腐蝕、抗撞擊、耐冷熱的特性及優(yōu)異的力學(xué)性能，金屬玻璃在將來可能
會成為航天、軍事及民用領(lǐng)域的理想候選材料。


（原文有改動）




1.
從選文內(nèi)容看，作者是從哪四個方面來說明“玻璃之王”的？（4
分）




2.
選文的說明順序是什么？（1
分）




3.
選文第⑶段劃線句“例如，普通的玻璃液體只要慢慢冷卻下來，得到的玻璃就是非晶態(tài)的；而單一的金屬液體則需要每秒高達1
億攝氏度以上的冷卻速度才能形成非晶態(tài)，這個速度是普通玻璃的無數(shù)倍。”運用了哪些說明方法？作用是什么？（4
分）




4.
選文第(4)
段“科學(xué)家們還預(yù)言，憑借其耐腐蝕、抗撞擊、耐冷熱的特性及優(yōu)異的力學(xué)性能，金屬玻璃將來可能
會成為航天、軍事及民用領(lǐng)域的理想候選材料�！币痪渲�，加點的“可能
”一詞能否刪掉？為什么？（3
分）




5.
依據(jù)選文內(nèi)容，找出作為“玻璃之王”的金屬玻璃目前都得到了哪些應(yīng)用。（2
分）









參考答案：


1.
①
玻璃之王（或金屬玻璃，后同）的誕生


②
玻璃之王形成的原理


③
玻璃之王的獲得


④
玻璃之王的應(yīng)用(4
分)


2.
邏輯順序（1
分）


3.
舉例子、列數(shù)字、作比較；（3
分）


具體準確突出地說明了單一的金屬液體凝固形成非晶態(tài)所需的冷卻速度要遠遠高于其它物質(zhì)液體。（1
分）


4.
不能刪掉。（1
分）


“可能”表猜測，說明金屬玻璃在將來也許會成為航天、軍事及民用領(lǐng)域的理想候選材料，去掉了過于絕對化，與實際不符。（1
分）


“可能”一詞體現(xiàn)了說明文語言的準確性、嚴密性、科學(xué)性。（1
分）


5.
制造高檔錄音機、錄像機的高耐磨音頻視頻磁頭；（ 1
分）


制造高壓容器、火箭等關(guān)鍵部位的零部件。（ 1
分）


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