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1、初中化学：乐器用金属材料乐器通常由振动体、传导体、共鸣体、支撑体、附件等组成。乐器各个部件使用的材料的性能对乐器的音量、音质音色 ,特别是频率音调及其稳定性等有重要的影响。这种材料一般要求有适宜的内耗或品质因素、密度、弹性模量、耐蚀性和成型加工性能。中国商周时期约公元前17前3世纪就有青铜制的铙和编钟等金属打击乐器。某些战国时期的编钟是由含锡15%16%、铅1%2%的铜合金制成的。 含锡10%20%的青铜 ,称为响铜 ,用于制造锣、钹等打击乐器。现在的笙、芦笙等的簧片也都由响铜制成。这种古代就已生产的铜锡合金有良好的力学性能、物理性能和音响效果 ,所以沿用至今。如果合金中含锡量增高 ,会使乐器
2、的音频过高 ,脆性增大 ,容易破裂；含锡量降低 ,那么会使乐器音频过低 ,损害音响效果。铜管乐长笛也用铜锡合金制作。含锌30%或10%的黄铜和含镍30%的白铜具有音的衰减小、耐蚀性好以及可切削、弯曲、钎焊等性能好的优点 ,用于制造铜号等的管体 ,特别是喇叭出口局部。风琴、口琴的音簧要有适当弹性模量。弹性模量偏低 ,声音效果不好；弹性模量高时 ,频率稳定性好 ,可以通过控制簧片的长度和厚度把频率调节好 ,并使音量、音质和发音灵敏度获得改善。手风琴音簧一般用高碳钢薄带制成 ,薄带应有较高的尺寸精度和适宜的硬度。硬度过高 ,加工困难 ,容易折断；硬度过低 ,造成频率达不到规定的高度 ,且易随风压变化
3、 ,高次谐波数少而弱 ,因而音色柔和有余 ,而明亮清脆缺乏。含碳0.85%、锰0.5%的碳素工具钢同中国的T8MnA和T9MnA牌号相近是制造琴钢丝乐器丝的典型金属材料。琴钢丝应具有较高的抗拉强度一般为2 5003 500 N/mm2、适宜的弹性模量180 000200 000 N/mm2 ,良好的耐疲劳性、韧性一般要求弯曲820次 ,扭转2030次和耐蚀性 ,低的内耗值。材料抗拉强度过低 ,除容易断弦外 ,还会产生应力弛豫 ,频率不稳 ,抗拉强度过高 ,那么会产生基频弱 ,谐波强度大、失谐过大 ,造成声音不纯。材料的弹性模量过高 ,内耗增大 ,会使音色不柔和 ,有生硬感；弹性模量过低 ,又会
4、使音色过于柔和 ,有“闷、“暗感。琴钢丝直径通常为0.21.6 mm ,椭圆度小于0.005 mm。椭圆度大了 ,会产生两个回转半径 ,引起两个非谐基频 ,使音色不纯。琴钢丝材料的生产 ,必须严格选用原料 ,采用炉外精炼工艺 ,保证化学成分准确、均匀和质地纯洁钢中夹杂物和硫、磷等元素含量低；还要严格按制金属塑性加工工艺参数 ,使用高精度的模具和合理的金属热处理工艺。这样 ,才能获得外表光沽、尺寸精确、组织均匀、品质因素好的产品。 在乐器的金属支撑体中 ,最典型的是钢琴的框架。框架一般用灰口铸铁制造。支撑着琴内多达200根琴弦的总拉力约(1520)×104 N ,必须保证琴体结构不变形 ,对琴弦振动应有共振和传振能力。如果框架的材料抗拉强度低 ,会吸收过多的弦的振动 ,减少传到响板的能量。框架有不谐振动音会大大影响钢琴的音色。增加框架厚度虽能使琴体不变形 ,但会影响共振 ,减少音量。 /
