趣味物理学问答

比水还轻的轻金属
【题】*轻的金属是什么？与水相比哪个更轻？
【解】我们一谈到轻金属，一般就会联想到铝。但是事实上铝在轻金属行列中还排不到**位，因为比铝更轻的金属还有好几种。从下面列举出的若干轻金属中，不难发现比水还轻的金属有三种。
名称 密度（克 / 立方厘米）
铝...........2.7
钙...........1.55
锶...........2.6
钠...........0.97
铍...........1.9
钾...........0.86
镁...........1.7
锂...........0.53
纯水在 4℃时的密度是 1 克 / 立方厘米，从上面的列举中，我们可以看出钠、钾、锂这三种金属比水还轻，锂①是*轻的金属。如果把锂放在煤油里面，就会看到有一半的锂在油面上漂浮着。锂甚至比一些树木还要轻。它的质量与*重的金属锇的比值是 1 ∶ 40。
图 1 直观地表示了铝、铍、镁、锂几种轻金属在同等质量下的体积比。轻金属可以制成多种形式的轻合金（轻合金是指所有密度小于 3 克 / 立方厘米的合金，法国工程师*善于生产高质量的轻合金），这在现代工业中已经得到广泛应用。

1. 铝和少量铜、镁可以制作出硬铝和软铝合金。硬铝和软铝合金的密度是 2.6 克 / 立方厘米，在相同体积的情况下，它的质量是铁的 1/3，但是刚度却是铁的 1.5 倍。
2. 铍和铜、镍可以制作出硬铍。硬铍与硬铝的质量比是 3 ∶ 4，但刚度比却是 7 ∶ 5。
3. 镁、铝和其他金属可以制作出镁基轻质合金②。镁基轻质合金与硬铝的质量比是 7 ∶ 10，刚度上却不亚于硬铝（其密度是 1.84 克 / 立方厘米）。还有很多类似的轻铝合金，如西方常用的硅铝合金、斯克列隆铝锌合金、马格纳里合金（镁基轻质合金的前身）等，在此就不一一列举了。

注　释
①锂，用于制造红色信号火箭（做海上遇险信号使用），也应用于玻璃制造工业（如乳制品用玻璃瓶）和硬化合金的金属工业。
②镁基轻质合金，名称来源于*早制作这种合金的公司，苏联的“谢尔戈·奥尔荣尼克杰”型飞机就是用这种合金制造而成的。