| 词条 | 有色金属材料 |
| 释义 | § 分类 有色金属材料工程材料，按原子或分子结构、物理或化学性能的不同分为金属、非金属、复合材料三大类。在金属材料中，除以铁、铬、锰三种元素为基的黑色金属材料外，其余元素构成的材料均被称作有色金属材料（在国外，通常把黑色金属称作含铁金属，而把有色金属称作非铁金属）。 有色金属材料的分类方法很多，目前通用的分类方法有：一般分类；按化学成分分类；按用途分类；按组成合金的元素数目分类等。 一、一般分类 有色金属按其密度、价格、矿源的储量和分布情况等分为五大类，即重有色金属、轻有色金属、贵金属、半金属与稀有金属。 重有色金属 重有色金属一般指密度在4.5以上的有色金属，包括铜、镍、铅、锌、钴、锡、锑、汞、镉、铋等。依据其特性不同，这些重有色金属都具有特殊的应用范围与用途。 轻有色金属 轻有色金属一般指密度在4.5以下的有色金属，包括铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡等。这些金属不仅密度小，而且化学活性大，与氧、硫、碳及卤素化合物接触相当稳定。 贵金属 贵金属一般指矿源少、开采和提取比较困难、价格比一般金属贵的金属，如金、银及铂族元素（铂、铱、锇、钉、钯、铑等）。这些金属的特点是密度大（10.4~22.4），熔点高（916~3000℃），化学性质稳定，难于被腐蚀。贵金属广泛应用于电气、电子、宇航工业。 半金属 半金属一般指物理化学性质介于金属与非金属之间的硅、硒、碲、砷、硼等。此类金属，根据各自特性，具有不同的用途。硅是半导体主要材料之一；高纯碲、硒、砷则是制造化合物半导体的原料；硼是合金的重要添加元素。 稀有金属 稀有金属一般指在自然中含量很少、分布稀散或难于从原料中提取的金属。依其物理化学性质、原料的共生关系、生产流程等特点，稀有金属又可划分为以下五种。 （1）稀有轻金属包括锂、铍、铷、铯、钛等。除密度小之外，这些金属化学活性都很强。其氧化物、氯化物都具有很高的化学稳定性，不易还原。 （2）稀有高熔点金属包括钨、钼、钽、铌、锆、钒、铼等。其共同特点是熔点高，自1830℃（锆）至3400℃（钨），硬度大，抗腐蚀性强，可与一些非金属生成高硬度、高熔点的稳定化合物（碳化物、氮化物、硅化物、硼化物），是生产硬质合金的重要材料。 （3）稀有分散金属包括镓、铟、铊、锗等。其特点是在地壳中储量很分散，大多数没有单独形成矿物与矿床。 （4）稀土金属包括镧系以及与镧系元素性质相近的钪与钇。在元素周期表中，从镧到铕称为轻稀土，从钆到镥包括钪、钇称为重稀土。这些金属的原子结构相同、物理化学性质相近，在矿石中又总是伴生在一起，提取分离过程较繁杂。 （5）稀有放射性金属简称为放射性金属，包括钋、镭、锕、钍、镤、铀以及钫、锝、镎、钚、镅、锔、锫、锎、锿、镄、钔、锘、铹等。这些元素在原子能工业上起着极其重要的作用。 二、按化学成分分类 有色金属材料按化学成分（即合金系统）分为：铜及铜合金；轻金属及其合金；其它有色金属及其合金。 铜及铜合金 铜及铜合金包括：纯铜（紫铜）、铜锌合金（黄铜）、铜锡合金（锡青钢等）、无锡青铜（铝青铜）、铜镍合金（白铜）。 轻金属及轻合金 轻金属及轻合金包括：镁及镁合金、铝及铝合金、钛及钛合金。 其它有色金属及其合金 其它有色金属及其合金包括：铅及其合金、锡及其合金、锌镉及其合金、镍钴及其合金、贵金属及其合金、稀有金属及其合金等。 三、按用途分类 有色金属按用途分类是常用的一种方法。按用途可分为： 铸造合金，即液态成形用合金。 变形合金，即压力加工用合金。 轴承合金，即滑动轴承用合金。 焊料，即各种钎焊用合金。 硬质合金。 印刷合金。 中间合金。 特殊合金。 粉末金属。 四、按组成合金的元素数目分类 有色金属合金按其组成合金的元素数目可分为： 二元合金由两个主要元素组成的有色金属合金，如以铜、锌为主要元素组成的黄铜合金。 三元合金由三个主要元素组成的有色金属合金，如以锌、铝、铜为主要元素组成的锌合金。 四元合金由四个主要元素组成的有色金属合金，如以镁、铝、锰、锌为主要元素组成的镁合金。 多元合金由四个以上主要元素组成的有色金属合金，如以钛、铝、铬、锰、铁、钼、钒为主要元素组成的钛合金。 其他 1、有色纯金属 分为重金属、轻金属、贵金属、半金属和稀有金属五类。 2、有色合金 按合金系统分：重有色金属合金、轻有色金属合金、贵金属合金、稀有金属合金等；按合金用途则可分：变形（压力加工用合金）、铸造合金、轴承合金、印刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属粉未等。 3、有色材 按化学成份分类：铜和铜合金材、铝和铝合金材、铅和铅合金材、镍和镍合金材、钛和钛合金材。按形状分类时，可分为：板、条、带、箔、管、棒、线、型等品种。 按照生产及应用方式，有色金属可以做如下分类 (1)、 有色冶炼产品： 指以冶炼方法得到的各种纯有色金属或合金产品。 (2)、 有色加工产品 ( 或称变形合金 )： 指以机械加工方法生产 有色金属材料 出来的各种管、捧、线、型、板、箔、条、带等有色半成品材料。 (3)、 铸造有色合金： 指以铸造方法，用有色金属材料直接浇铸形成的各种形状的机械零件。 (4)、 轴承合金： 专指制作滑动轴承轴瓦的有色金属材料。 (5)、 硬质台金： 指以难熔硬质金属化合物 ( 如碳化钨、碳化钛 ) 作基体，以钻、铁或镍作黏结剂，采用粉末冶金法 ( 也有铸造的 ) 制作而成的一种硬质工具材料。其特点是具有比高速工具钢更好的红硬性和耐磨性，如钨钴合金、钨钻钍台金和通用硬质合金等。 (6)、 焊料： 焊料是指焊接金属制件时所用的有色合金。 (7)、 金属粉末： 指粉状的有色金属材料，如镁粉、铝粉、铜粉等。 废有色金属分类： ①、纯有色金属； ②、有色金属合金； ③、有色金属化合物； ④、附着有色金属； ⑤、混杂有色金属； ⑥、嵌入和包覆有色金属等。 虽然废有色金属种类繁多，但各自都有一些明显的特性与用途，因此，在回收利用时，常借此加以辨识与分选。 § 金属矿物 金属矿物是指具有明显的金属性的矿物。如呈金属或半金属光泽，具各种金属色（如铅灰、铁黑、金黄等），不透明，不导电，导热性良好的矿物。它们绝大多数是重金属 淡红银矿元素的化合物，主要是硫化物和部分氧化物，如方铅矿（Pbs）、磁铁矿（Fe3O4）；个别的本身就是金属单质，如自然金（Au）。少数不具典型金属性者如闪锌矿（ZnS）、辰砂（HgS）、锡石（SnO2）等亦属金属矿物。石墨（C）虽具明显的金属性，但它不是金属矿物。 金属矿物包括黑色金属和有色金属。 其中有色金属又分为有色重金属、有色轻金属、稀有金属、贵金属及半金属5类。所谓黑色金属是指铁和铁基合金（有时也包括铬和锰）。有色金属是指除铁和铁基合金（有时包括铬和锰）以外的一切金属的通称。有色重金属是指比重大于4.5的有色金属，有铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、镉、铋等。有色轻金属是指比重小于4.5的有色金属，有铝、镁、钠、钙、锶、钡等。 稀有金属是指在地壳中含量少又比较分散的有色金属，又可分为 ①高熔点的：如钛、锆、钒、铌、钽、钼、钨等；②轻的：如锂、铷、铯、铍等；③分散的：如镓、锢、铊、锗、铪、铼等；④稀土的：如钪、钇、镧及镧系元素等；⑤放射性的：如锕系元素（钍、钋、铀等）等。贵金属是指在地壳中含量少、比重大（10.4—22.4）、熔点高、价格贵的有色金属，如金、银、铂族元素（铂、铱、锇、钯）等。半金属是指介于金属和非金属之间的有色金属，如硅、硒、碲、硼等。 § 重金属 1、重金属指比重大于5的金属，（一般指密度大于4.5克每立方厘米的金属）约有45种，如铜、铅、锌、铁、钴、镍、锰、镉、汞、钨、钼、金、 重金属污染银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素，但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须，而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。 汞中毒的临床表现有 全身症状为头痛、头昏、乏力、发热。口腔及消化道症状表现为齿龈红肿酸痛、糜烂出血、牙齿松动、龈槽溢脓，口腔有臭味，并有恶心、呕吐、食欲不振、腹痛、腹泻。皮肤接触可出现红色斑丘疹，以四肢及头面部分布较多。少数患者可有肾损害，个别严重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困难、绀紫等急性间质性肺炎的表现。 重金属中毒会使体内的蛋白质凝固,如果轻微中毒,就大量喝牛奶,牛奶中的蛋白质会和重金属反应,这样不会损伤到你自身的身体机能,喝了以后马上就医。 在环境污染方面所说的重金属主要是指汞（水银）、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。重金属不能被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒。 重金属元素由于某些原因未经处理就被排入河流、湖泊或海洋，或者进入了土壤中，使得这些河流、湖泊、海洋和土壤受到污染，它们不能被生 氯化镉物降解。鱼类或贝类如果积累重金属而为人类所食，或者重金属被稻谷、小麦等农作物所吸收被人类食用，重金属就会进入人体使人产生重金属中毒，轻则发生怪病（水俣病、骨痛病等），重者就会死亡。所以我们不要过量地进食海产，每次进食前一定要把海产彻底煮熟，以免吃入细菌。 重金属盐使人中毒原因 重金属盐类如醋酸铅、氯化汞、硫酸铜、硝酸银等都是蛋白质的沉淀剂．蛋白质是组成人体细胞的重要物质，人若吸收了重金属盐类，体内的蛋白质就会生成沉淀物——蛋白质盐，人也就会因蛋白质变性而中毒． 重金属盐中毒解毒 可溶性重金属盐会使蛋白质凝结而变性,误服重金属盐会使人体内组织中的蛋白质变性而中毒,如果立即服用大量鲜牛奶或蛋清和豆浆,可使重金属跟牛奶、蛋清、豆浆中的蛋白质发生变性作用，从而减轻重金属对机体的危害。 重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中，但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染。以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。如随废水排出的重金属，即使浓度小，也可在藻类和底泥中积累，被鱼和贝的体表吸附，产生食物链浓缩，从而造成公害。如日本的水俣病，就是因为烧碱制造工业排放的废水中含有汞，在经生物作用变成有机汞后造成的；又如痛病，是由炼锌工业和镉电镀工业所排放的镉所致。汽车尾气排放的铅经大气扩散等过程进入环境中，造成目前地表铅的浓度已有显著提高，致使近代人体内铅的吸收量比原始人增加了约100倍，损害了人体健康。 § 轻金属 轻金属的共同特点是比重小于5，（又有一说是密度小于4 .5克/立方匣米），如铝的比重是2 .7，镁的比重是1 .7倍，而钾的比重只有0.87，钠只有0.97；其次 钠是化学活性大，与氧、硫、碳和卤素的化合物均非常稳定。 铝是地壳中最多的一种金属元素，约为8%，呈银白色，铝是轻金属中用量最大的一种，其产量和消费量均仅次于钢铁，是第二大金属。 § 贵金属 贵金属主要指金、银和铂族金属（钌、铑、钯、锇、铱、铂）等8种金属元素。这些金属大多数拥有美丽的色泽，对化学药品的抵抗力相当大，在一般条件下不易引起化学反应。他们被用来制作珠宝和纪念品，而且还有广泛的工业用途。 种类及其含量要求 有色金属银矿 金银铂钯贵金属 依据GB11887－2002《首饰 贵金属纯度的规定及命名方法》，目前市场上销售的贵金属首饰可分为金首饰、银首饰、铂首饰和钯首饰4种。 金首饰 根据金含量的不同，通常可分为18K金、足金和千足金等。1K 等于100％ 除以24，即1K约等于4．1667％。24K的理论纯度为100％。 ①18K金首饰的金含量不低于750‰，可标识为18K 或G18K、G750、Au750、金18K、金750。 ②足金首饰的金含量不低于990‰，可标识为足金或G990、Au990、金990。 ③千足金首饰的金含量不低于999‰，可标识为千足金或G999、Au999、金999。此外市面上（特别在国外）还可见到一些9K（金含量不低于37.5‰）、14K（金含量不低于58.5‰）和22K（金含量不低于91.6‰）之类的金首饰。 银首饰 市面上常见的银首饰有： ①925银，有人也称为纹银，要求银的含量不得低于92.5‰，其他7.5‰可以是铜或抗氧化元素，可标识为S925或Ag925、银925。 ②足银，要求银的含量不得低于99.0‰，可标识为S990 或Ag990、银990。偶尔也能见到800 银（银含量不得低于80.0‰）。近几年发现生产厂家为了防止银首饰氧化，常常在925银和足银的表面再镀上一层镍，检测时若不小心就很容易将其误认为是假货或仿银制品。 铂首饰 铂也称白金。近几年，随着消费层次的不断提升，铂首饰越来越受城乡男女消费者的青睐。首饰市场中，常见的铂首饰有Pt900、 Pt950和Pt990。 ①Pt900，要求铂的含量不得低于90.0‰，可标识为Pt900或铂900。 ②Pt950，要求铂的含量不得低于95.0‰，可标识为Pt950或铂950。 ③Pt990，要求铂的含量不得低于99.0‰，可标识为Pt990或铂99 2002年熊猫贵金属币0、足铂（足白金）。偶尔也能见到Pt850（铂的含量不得低于85.0‰）， Pt750（铂的含量不得低于75.0‰）。 钯首饰 钯这个贵金属是今年才单独被制作为首饰的，以往都是在铂首饰中作为掺合物，是贵金属首饰家族中又一个新成员。目前市面上流行的钯首饰主要有Pd950和Pd990。 ①Pd950，要求钯的含量不得低于95.0‰，可标识为Pd950或钯950。 ②Pd990，要求钯的含量不得低于99.0‰，可标识为Pd990或钯990。含钯量不低于75.0‰ 和50.0‰的钯首饰主要用于镶嵌。不允许将钯首饰称作为“钯白金首饰”、“钯铂金首饰”等含混名称。另外，标准规定还要求，贵金属首饰的重量要保留两位小数，单件重量在100克以内的饰品，其重量负偏差不得大于0．01克。 其它仿真首饰 市面上曾经或现在有售的还有少量下列饰品： ①包金：就是把黄金打制成极薄的金箔，包在以铜、银、锌、镍等为基体的材料上，加工成各种饰品，这样既便宜，又给人以黄金相同的感觉。饰品上往往打24KF、18KF印记。 有色金属矿物和材料 ②镀金 ：是利用电解原理，在金属基体表面上镀上一层金膜，一般厚度为10微米以上，金属基体多为铜、银、锌、镍或它的合金。其特点是金层极薄，镀制方便，成本很低，有一定的装饰效果，但金层易被磨损掉，饰品只有短时期的辉煌。首饰上常有18KGP，24KGP印记。 ③亚金：以铜为基体的仿金材料，表面上往往镀金。 ④稀金 ：实际上不含金，是前几年出现的一种黄色合金，主要是由铜、镍等组成的合金，含有少量稀土元素。 ⑤钛金 ：市场上少有出现，也是一种仿金首饰，在基体表面上镀钛，生成一种叫TiN的物质。 另外市场上还出现过被称作为台湾金、泰国金、锻压金的首饰。这些均属仿金首饰，并不是那些地方产的足金饰品，而是镀金、包金之类的东西。甚至某些旅游区市场上还有称“宝石金”的首饰，这实际上也是镀金、包金制品。 § 参考资料 1、http://www.shmet.com/kng/view.php?id=618 2、中国公众科技网 |
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