科学家们在努力研究中终于发现，当在陶瓷中加入一些金属细粉，这样生产出的陶瓷不仅具有极高的耐高温性能，而且大大提高了陶瓷的韧性，这种陶瓷与金属的混合物，就是当今在航空动力学研究中极为受宠的金属陶瓷。
金属陶瓷是由金属和陶瓷原料制成的，既有金属的优点，也有陶瓷的特性，由于其具有较高的韧性、高硬度、高抗氧化性，因而在火箭、高速飞行器中备受推崇。最常用于制造金属陶瓷的金属原料为铁、镍、铬、钴等，而最常用的陶瓷原料为氧化物、硅化物、硼化物、碳化物和氮化物等。金属陶瓷的生产也较为简单，烧制方法同陶瓷一样，只是将金属粉末物质混入陶瓷土中，根据要求制作出不同形状的东西。
我们会有过这种感觉，当你将酒精涂在手上，不一会感到特别凉爽，如果有人发高烧而采用药物降温无效时，我们会想到用酒精来擦浴全身，其目的就是为了散热。金属陶瓷也是这个道理，在火箭的发动机达到最高转数时，产生大量的热，这种高温则使陶瓷中的金属物质挥发了，从而陶瓷的温度也随之下降。待陶瓷中的金属完全挥发掉后，这一部分的发动机则已完成了其工作使命，随着控制指令而脱离火箭，同时下一级火箭的发动机被点燃，新的工作程序又开始了。我们通常所说的多级火箭，就是根据这个原理制造的。
另外金属陶瓷具有极高的抗腐蚀性。因而在原子应堆中，能够抵抗液态金属钠的侵蚀，成为原子反应正常进行的保护神。
金属陶瓷虽然存在于世才30来年，但是由于其自身的极特殊的性能，格外受到人们的重视，尤其是在航空、航天领域，金属陶瓷真可谓少年老成。然而，科学家们更为感兴趣的不仅是它的优秀品质，而是它们这种优秀品质的来源。有人推测陶瓷中加入金属后表现出的特性，不能单单用金属在高温下挥发降温来解释，在金属陶瓷的制作中，其本身是否已经发生了某些化学反应而使之变成具有这种特性的新物质，那么这种陶瓷与金属到底发生了哪些反应，我们尚无法判断。而对于那种单纯金属挥发的解释，也有一定的可疑之处，这些还有待于今后的研究方能证实。
神奇的发现——金属氢
氢在自然界一百多种化学元素中可以称得上“老大哥”了，因为其原子序数为1，所以即使对化学知识了解很少的人，也会首先想到它。氢也正是由于其得天独厚的地位，因而引起了科学界的广泛瞩目。
氢作为化合物的形成存在于我们的周围，已被人们广泛认识，如我们饮用的水（H（下标2）O），就是同氢和氧化合而成的物质，我们胃内的胃酸即盐酸（HCI）也是一种氢的化合物。其实在我们机体的细胞组织中含有的氢离子（H（上标＋））则更多了，它们在我们生命的活动中，起到重要作用。氢以非化合物形式存在，我们也对此有些了解，如液态的氢是目前航天领域中独领风骚的动力燃料，其燃料所产生的热能远远超过了我们现已知的可用性燃料，并且其体积小、重量轻，已成为航天器中最为理想的动力来源。
在氢为我们创造了大量的不朽杰作的同时，人们不禁又突发奇想，氢在常态下是以气体的形式出现，能不能将氢制成金属呢？这种想法不是没有科学道理的，因为与氢同属一族的其他元素都是金属，惟独氢是气体，这看起来似乎不应该，那么有没有什么办法将氢制成金属呢？
英国物理学家贝纳尔早在六十多年前就曾做出一种预测，只要有足够的压力，任何非金属物质均能够变成金属。因为在极大的压力下，可以使原子之间的化学键受到破坏，使原子间距缩小，从而原子问的相互作用大大加强，将原来只能在一定分子轨道上运动的电子变成自由电子。这样，该自由电子就变成各个原子所共有，从而形成具有自由电子的金属了。按照贝纳尔的设想，科学家们便着手于这项巨大的工程研究，结果是令人惊奇的，科学家们在超高压的作用下，已成功地将非金属物质如磷、碘、硒、硫等变成了金属，使之成为了既有金属光泽，又有良好导电性的金属物质。进入20世纪80年代，科学家们又成功地将氖气在32万大气压和32K的条件下变成了金属氖，随后又在100万大气压下成功地制成了具有金属光泽的氧。于是人们又开始向更高的尖端进发了，他们要制出金属的氢。
据科学家分析，金属氢将具有极为特殊的性质，如常温超导性、高导热性以及高储能密度。当然，这些仅仅是科学家们的推测，至于金属一旦制成，是否真的像人们所想象的那样，目前还一无所知。人们一次次的尝试均失败了，然而这更激发了科学家们的斗志和探求精神，终于人们在超高压压力机下得到了一线希望。当超高压压力机达到100万个大气压时，人们在两个压砧之间通人纯度极高的氢气，并且将温度降至4．4K时，奇迹发生了，人们终于在两个压砧之间得到了一种具有金属光泽，其电阻率不足原来百分之一的金属氢）更值得欣慰的是，当人们将超高压力减少时，其仍能稳定地处于金属状态，这无疑为那些苦苦探寻金属氢的科学家们注入了一针强心剂，于是他们又开始向更新的阶梯攀登。
但是，目前摆在我们面前的困难还很多，如超高压机的研制、开发，金属氢常温下能否稳定存在，以及将来能否大批量地生产与制造，这一切我们无法告诉人们。至于这个美好的构想能否实现，还有待于时间来回答。
永不生锈的印度铁柱
在印度德里城附近的麦哈洛里，矗立着一根公元5世纪铸造的巨大铁柱。这根铁柱高6．7米，直径约1．37米，用熟铁铸成，实心，柱顶有着古色古香的装饰花纹。据说这根铁柱是为纪念旃陀罗王而铸造的。
但最令人惊异的是，铁柱在露天耸立了一千五百余年，经历了无数风吹雨打，至今仍没有一点生锈的痕迹！人们都知道，铁是最容易生锈的金属，一般的铸铁，不用说千年，几十年就锈蚀贻尽了。
直到现在，人们也没有找到能够防止铁器生锈的有效办法。尽管从理论上说，纯铁是不生锈的，但纯铁难以提炼，造价高昂。而且有些科学家分析了铁柱的成分，发现其中含有很多杂质，绝非纯铁。照理说应该比平常的熟铁更容易生锈才是。
如果说古代的印度人早已掌握了冶炼不锈铁器的技术，只是这种技术后来失传了，那他们为什么没有在同时代冶炼出其他任何不生锈的铁制器具呢？而且古印度的典籍中，也没有任何关于这方面的记载。
铁柱孤零零地矗立在那里，好像一个不可理解的物证，在向人类的智慧挑战。
可燃冰是如何形成的？
十多年前，苏联有一位天然气专家为了研究往天然气井里注水对产气量的影响，让工人把20吨水注入一口气井里。不料，天然气出不来了，刚刚还出气的气井顿时变得死气沉沉。难道水会压住天然气？这是不大可能的事。这位天然气专家决定向气井里注入2吨甲醇。没有几个小时，气井又喷气了。他继续研究这一奇怪现象，发现原来气体在低温和高压条件下很容易形成水化物。在气井深处，温度低，压力大，水注入之后，就跟井里的天然气很快结合起来，形成一种特殊的水化物——可燃冰。气与水形成冰，气又如何喷出气井呢？而注入甲醇之后，甲醇与水有很大的亲和力，这样就破坏了可燃冰的结构，让气又解放了出来，重新喷出地面。
人们很自然会想到在大海深处，很可能存在丰富的可燃冰。经过海洋学家和化学家的努力，这个猜想终于得到证实，在北极的海底发现了大量的可燃冰。可燃冰的结构很奇特，在1个可燃冰气体分子周围，包围着6个水分子，只要把水去掉，就是一种理想的燃料。它的热值很高，在每立方米可燃冰内压缩着200立方米的可燃气体。它们的储量在海洋里也大得惊人，现在已探明的储量，比煤、石油和天然气的总储量还要大几百倍。至少可供人类用上几千年。
在海底洋底为什么会形成这么丰富的可燃冰，至今没有研究透。据推测可能因为海底压力大，海洋里的生物死后尸体沉入海底，经过细菌分解，生成甲烷、乙烷等可燃性气体，然后与水结合形成可燃冰。自古至今，一年又一年，就形成了这样的可燃冰矿藏了。但是，这种解释虽然有道理，却显得苍白无力。按说气体比水轻，它应该冒出海面，释放到大气中来。为什么反而钻人海底，与水结合呢？还有一个问题，海洋的生物死亡之后，尸体一般都是浮在海面，很少沉入海底的，不沉入海底，又如何谈得上分解成甲烷和乙烷可燃性气体呢？如果上述理论成立，那么陆地上的天然气早就应该与地下水形成可燃冰了，为什么没有这样呢？所以，此论不足取。
人们对可燃冰有如此大的储藏量感到高兴，但要开采却有不小的困难。因为它们都沉睡在海底，人无法下去开采。这就需要一种有效的破冰剂，在机器人的操纵下进人海底，用破冰剂破坏可燃冰的结构，同时又能集中收集可燃性气体。这当然是21世纪的任务了。
水是星际尘埃凝聚而成的吗？
在人们观看世界地图时，发现地球上陆地少、海洋多。说得确切些，陆地面积占29．2％，而海洋占70．8％。所以，宇航员在太空观看地球——是一个蔚蓝的世界。既然海洋面积大，水也就多了。科学家进行过计算，说海洋里的水有13亿7千万立方公里。如果把地球上的所有高山和低谷都拉平，再把地球上的水全都包围地球，那么地球表面的水就深达二千四百多米。地球，真正变成一颗“水星”了。而太阳系的水星，至今没有海洋，上面也没有水。
地球上这么多水是从哪里来的呢？为了揭开这个谜，科学家们进行了苦苦的探索。提出了这样的观点：地球上的水，是地球在漫长的历史进程中，由组成地球的物质逐渐脱水、脱气而形成的。现在，科学家认为地球是由星际尘埃凝聚而成的，在最初阶段，地球是一个寒冷的凝结团，是万有引力和颗粒间的相互碰撞，使这些星际尘埃物质紧紧地压缩在一起，形成原始地球。后来地球内部的放射性元素不断蜕变，凝固团的温度不断增高，最终形成我们可以居住的地球。
对组成地球的地幔的球粒陨石进行分析，发现含有0．5％～5％的水，最多的可达10％。如果当初组成原始地球的陨石，只要有1／800是这些球粒陨石的话，那么就足以形成今天的地球水圈。问题是，当初是这样的情形吗？至今没有定论。
另一种解释，最火山喷发喷出大量的水。对今天活火山的观察和研究，的确伴随滚滚浓烟，炽热熔浆的喷发，是有大量水蒸汽释放到地球的大气中。在喷出的气体中，水汽占75％，数量的确很大。如美国阿拉斯加有一座叫“万烟谷”的火山，在每年喷出的气体中，水汽就有6600万吨。自地球诞生至今，也不知多少火山喷发过，其次数也无法统计，喷出来的水汽就更多了。有的科学家认为，至少是地球上现有水的二分之一。地球上的水一部分来自火山喷发这是肯定的。火山为什么能喷发水汽？因为地下深处的岩石、岩浆里含有相当丰富的水。火山一喷发，因为熔岩温度高，把岩浆里的水很自然蒸发，逸出地球表面。这些水汽到了高空遇到冷气，凝结成水，最终落到地上，形成涓涓水流，进人海洋。据科学家研究，早期地球很热，大约在六亿年前，地球表面的温度才降到30℃，此时大气中的水汽有99％降落到地面。地球上才开始有海洋、江河湖泊。水是生命之源。只有有了水，地球上才开始有生物，慢慢有了人。
但是，也有科学家认为地球上的水来自冰陨石。什么是冰陨石？就是来自宇宙空间的以冰的形式落到地球上的陨石，因为它的组成主要成分是冰。关于冰陨石不仅美国、西班牙等均有发现，而且在我国也有报道。如1983年在我国江苏无锡市就有一块直径50～60厘米的冰陨石降落到地。落到地面的冰陨石比较少，大多在大气层融化掉，它们成了大气水蒸汽的重要来源之一。科学家说，地球一年之中可从冰陨石获得10亿吨水。美国科学家弗兰克认为，地球上水的3／4都是来自冰陨石，是不是这样呢？我们尚不能下结论。
关于地球上水的来源的三种解释，都有一定的事实为根据，但这三种解释同样存在片面性。看来要分出高低，或者用新的理论代替它们，必须有更充分的事实为凭。
物质能在二氧化碳中燃烧之谜
二氧化碳常作为灭火剂用，那么一切物质都不能在二氧化碳中燃烧吗？实际情况并不是这样，有些物质在二氧化碳中照样能够燃烧，关键在于要正确理解燃烧的概念和发生燃烧的条件。
让我们先回顾一下初中已做过的几个化学实验。
什么叫燃烧？《化学》课本第一章给燃烧下的定义是这样的：“燃烧指的是可燃物跟空气里的氧气发生的一种发热发光的剧烈的氧化反应。”显然，从这个定义出发，燃烧需要有氧化参加。但我们学过氧化还原反应以后就会发现，有些反应同样是发热发光的剧烈的氧化反应，但并没有氧气参加。例如，氢气在氯气里的燃烧。因此有必要将燃烧的定义加以扩充，以加深对燃烧概念的理解。我们知道，氧气是一种强氧化剂，在氧化还原反应中易得到电子而本身被还原。空气中含有大量的氧气，物质的燃烧绝大多数是在空气中进行的。所以大多数燃烧反应有氧气参加。但我们从上表中也可以看到氢气能在氯气中燃烧，因为氯气也是一种强氧化剂，它与氢气的反应同样是激烈的发光发热的氧化还原反应，因此也应该叫燃烧反应。这样，我们就可以把燃烧的定义扩充成“燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应”。
二氧化碳是常用的灭火剂。消防用的泡沫灭火器中装有硫酸铝溶液和碳酸氢钠，当使用灭火器来灭火时，将灭火器倒转过来，硫酸铝溶液和碳酸氢钠相混合，反应产生大量的二氧化碳气体并同氢氧化铝形成泡沫喷射在已燃烧的物质上。因为二氧化碳比空气重，它与泡沫一起覆盖在燃烧物质表面使其隔绝空气达到灭火的效果。二氧化碳所以能灭火，其内因是由于二氧化碳与燃烧物质不能进行反应，从而达到灭火的目的。
二氧化碳能用来扑灭一切燃烧的火焰吗？不。因为二氧化碳原子的化合价是＋4价，为碳的最高化合价，它有可能得到电子变成＋2价或0价。所以＋4价的碳可以被还原，故二氧化碳是一种氧化剂。当它遇到强还原剂时也可以进行激烈的发光发热的氧化还原反应。例如，在盛满二氧化碳的烧杯里，放进点燃的镁带，可’以观察到镁带在二氧化碳里继续燃烧。反应时，发出耀眼的白光，生成白色固态物质——氧化镁，同时在烧杯壁上附着黑色物质——碳。
