有色金屬材料

有色金屬材料

在金屬材料中,除以鐵、鉻、錳三種元素為基的黑色金屬材料外,其餘元素構成的材料均被稱作有色金屬材料(在國外,通常把黑色金屬稱作含鐵金屬,而把有色金屬稱作非鐵金屬)。有色金屬材料的分類方法很多,全世界還沒有統一的標準。

基本信息

分類

有色金屬材料有色金屬材料
工程材料,按原子或分子結構、物理或化學性能的不同分為金屬、非金屬、複合材料三大類。在金屬材料中,除以鐵、鉻、錳三種元素為基的黑色金屬材料外,其餘元素構成的材料均被稱作有色金屬材料(在國外,通常把黑色金屬稱作含鐵金屬,而把有色金屬稱作非鐵金屬)。
有色金屬材料的分類方法很多,目前通用的分類方法有:一般分類;按化學成分分類;按用途分類;按組成合金的元素數目分類等。
一、一般分類有色金屬按其密度、價格、礦源的儲量和分布情況等分為五大類,即重有色金屬、輕有色金屬、貴金屬、半金屬與稀有金屬
重有色金屬
重有色金屬一般指密度在4.5以上的有色金屬,包括銅、鎳、鉛、鋅、鈷、錫、銻、汞、鎘、鉍等。依據其特性不同,這些重有色金屬都具有特殊的套用範圍與用途。
輕有色金屬輕有色金屬一般指密度在4.5以下的有色金屬,包括鋁、鎂、鈉、鉀、鈣、鍶、鋇等。這些金屬不僅密度小,而且化學活性大,與氧、硫、碳及鹵素化合物接觸相當穩定。
貴金屬
貴金屬一般指礦源少、開採和提取比較困難、價格比一般金屬貴的金屬,如金、銀及鉑族元素(鉑、銥、鋨、釘、鈀、銠等)。這些金屬的特點是密度大(10.4~22.4),熔點高(916~3000℃),化學性質穩定,難於被腐蝕。貴金屬廣泛套用於電氣、電子、宇航工業。
半金屬
半金屬一般指物理化學性質介於金屬與非金屬之間的矽、硒、碲、砷、硼等。此類金屬,根據各自特性,具有不同的用途。矽是半導體主要材料之一;高純碲、硒、砷則是製造化合物半導體的原料;硼是合金的重要添加元素。
稀有金屬
稀有金屬一般指在自然中含量很少、分布稀散或難於從原料中提取的金屬。依其物理化學性質、原料的共生關係、生產流程等特點,稀有金屬又可劃分為以下五種。
(1)稀有輕金屬包括鋰、鈹、銣、銫、鈦等。除密度小之外,這些金屬化學活性都很強。其氧化物、氯化物都具有很高的化學穩定性,不易還原。
(2)稀有高熔點金屬包括鎢、鉬、鉭、鈮、鋯、釩、錸等。其共同特點是熔點高,自1830℃(鋯)至3400℃(鎢),硬度大,抗腐蝕性強,可與一些非金屬生成高硬度、高熔點的穩定化合物(碳化物、氮化物、矽化物、硼化物),是生產硬質合金的重要材料。
(3)稀有分散金屬包括鎵、銦、鉈、鍺等。其特點是在地殼中儲量很分散,大多數沒有單獨形成礦物與礦床。
(4)稀土金屬包括鑭系以及與鑭系元素性質相近的鈧與釔。在元素周期表中,從鑭到銪稱為輕稀土,從釓到鑥包括鈧、釔稱為重稀土。這些金屬的原子結構相同、物理化學性質相近,在礦石中又總是伴生在一起,提取分離過程較繁雜
(5)稀有放射性金屬簡稱為放射性金屬,包括釙、鐳、錒、釷、鏷、鈾以及鍅、鎝、鎿、鈽、鎇、鋦、錇、鐦、鑀、鐨、鍆、鍩、鐒等。這些元素在原子能工業上起著極其重要的作用。
二、按化學成分分類
有色金屬材料按化學成分(即合金系統)分為:及銅合金;輕金屬及其合金;其它有色金屬及其合金。
銅及銅合金
銅及銅合金包括:純銅(紫銅)、銅鋅合金(黃銅)、銅錫合金(錫青鋼等)、無錫青銅(鋁青銅)、銅鎳合金(白銅)。
輕金屬及輕合金
輕金屬及輕合金包括:鎂及鎂合金、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金。
其它有色金屬及其合金
其它有色金屬及其合金包括:鉛及其合金、錫及其合金、鋅鎘及其合金、鎳鈷及其合金、貴金屬及其合金、稀有金屬及其合金等。
三、按用途分類有色金屬按用途分類是常用的一種方法。按用途可分為:
鑄造合金,即液態成形用合金。
變形合金,即壓力加工用合金。
軸承合金,即滑動軸承用合金。
焊料,即各種釺焊用合金。
硬質合金。
印刷合金
中間合金。
特殊合金。
粉末金屬。
四、按組成合金的元素數目分類有色金屬合金按其組成合金的元素數目可分為:
二元合金由兩個主要元素組成的有色金屬合金,如以銅、鋅為主要元素組成的黃銅合金。
三元合金由三個主要元素組成的有色金屬合金,如以鋅、鋁、銅為主要元素組成的鋅合金。
四元合金由四個主要元素組成的有色金屬合金,如以鎂、鋁、錳、鋅為主要元素組成的鎂合金。
多元合金由四個以上主要元素組成的有色金屬合金,如以鈦、鋁、鉻、錳、鐵、鉬、釩為主要元素組成的鈦合金。其他

1、有色純金屬 分為重金屬輕金屬貴金屬半金屬稀有金屬五類。
2、有色合金 按合金系統分:重有色金屬合金、輕有色金屬合金、貴金屬合金、稀有金屬合金等;按合金用途則可分:變形(壓力加工用合金)、鑄造合金、軸承合金、印刷合金、硬質合金、焊料、中間合金、金屬粉末等。
3、有色材 按化學成份分類:銅和銅合金材、鋁和鋁合金材、鉛和鉛合金材、鎳和鎳合金材、鈦合金材。按形狀分類時,可分為:板、條、帶、箔、管、棒、線、型等品種。  

按照生產及套用方式

有色金屬可以做如下分類

(1)、有色冶煉產品:指以冶煉方法得到的各種純有色金屬合金產品。
(2)、有色加工產品 ( 或稱變形合金 ): 指以機械加工方法生產出來的各種管、捧、線、型、板、箔、條、帶等有色半成品材料。

(3)、鑄造有色合金:指以鑄造方法,用有色金屬材料直接澆鑄形成的各種形狀的機械零件
(4)、軸承合金:專指製作滑動軸承軸瓦的有色金屬材料。
(5)、硬質台金:指以難熔硬質金屬化合物 ( 如碳化鎢、碳化鈦 ) 作基體,以鑽、鐵或鎳作黏結劑,採用粉末冶金法 ( 也有鑄造的 ) 製作而成的一種硬質工具材料。其特點是具有比高速工具鋼更好的紅硬性和耐磨性,如鎢鈷合金、鎢鑽釷台金和通用硬質合金等。
(6)、焊料:焊料是指焊接金屬製件時所用的有色合金。
(7)、金屬粉末:指粉狀的有色金屬材料,如粉、粉、銅粉等。

廢有色金屬分類

①、純有色金屬;
②、有色金屬合金;
③、有色金屬化合物
④、附著有色金屬;
⑤、混雜有色金屬;
⑥、嵌入和包覆有色金屬等。
雖然廢有色金屬種類繁多,但各自都有一些明顯的特性與用途,因此,在回收利用時,常藉此加以辨識與分選。

金屬礦物

有色金屬材料有色金屬材料
金屬礦物是指具有明顯的金屬性的礦物。如呈金屬或半金屬光澤,具各種金屬色(如鉛灰、鐵黑、金黃等),不透明,不導電,導熱性良好的礦物。它們絕大多數是重金屬 元素的化合物,主要是硫化物和部分氧化物,如方鉛礦(Pbs)、磁鐵礦(Fe3O4);個別的本身就是金屬單質,如自然金(Au)。少數不具典型金屬性者如閃鋅礦(ZnS)、辰砂(HgS)、錫石(SnO2)等亦屬金屬礦物。石墨(C)雖具明顯的金屬性,但它不是金屬礦物。金屬礦物包括黑色金屬和有色金屬

其中有色金屬又分為有色重金屬、有色輕金屬稀有金屬、貴金屬及半金屬5類。所謂黑色金屬是指鐵和鐵基合金(有時也包括鉻和錳)。有色金屬是指除和鐵基合金(有時包括鉻和錳)以外的一切金屬的通稱。有色重金屬是指比重大於4.5的有色金屬,有、鉛、鋅、、鈷、、銻、、鎘、等。有色輕金屬是指比重小於4.5的有色金屬,有鋁、鎂、鈉、鈣、鍶、鋇等。

稀有金屬是指在地殼中

含量少又比較分散的有色金屬,又可分為
①高熔點的:如、鋯、釩、鈮、鉭、、鎢等;②輕的:如鋰、銣、、鈹等;③分散的:如、錮、鉈、鍺、鉿、錸等;④稀土的:如鈧、、鑭及鑭系元素等;⑤放射性的:如錒系元素(釷、釙、鈾等)等。貴金屬是指在地殼中含量少、比重大(10.4—22.4)、熔點高、價格貴的有色金屬,如金、族元素(鉑、銥、鋨、鈀)等。半金屬是指介於金屬和非金屬之間的有色金屬,如、碲、硼等。

重金屬

1、重金屬指比重大於5的金屬,(一般指密度大於4.5克每立方厘米的金屬)約有45種,如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鎢、等。儘管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素,但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘等並非生命活動所必須,而且所有重金屬超過一定濃度都對人體有毒。

汞中毒的臨床表現

全身症狀為頭痛、頭昏、乏力、發熱。口腔及消化道症狀表現為齒齦紅腫酸痛、糜爛出血、牙齒鬆動、齦槽溢膿,口腔有臭味,並有噁心、嘔吐、食欲不振、腹痛、腹瀉。皮膚接觸可出現紅色斑丘疹,以四肢及頭面部分布較多。少數患者可有腎損害,個別嚴重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困難、紺紫等急性間質性肺炎的表現。

有色金屬材料氯化鎘

重金屬中毒會使體內的蛋白質凝固,如果輕微中毒,就大量喝牛奶,牛奶中的蛋白質會和重金屬反應,這樣不會損傷到你自身的身體機能,喝了以後馬上就醫。

在環境污染方面所說的重金屬主要是指(水銀)、以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬不能被生物降解,相反卻能在食物鏈的生物放大作用下,成千百倍地富集,最後進入人體。重金屬在人體內能和蛋白質及酶等發生強烈的相互作用,使它們失去活性,也可能在人體的某些器官中累積,造成慢性中毒。重金屬元素由於某些原因未經處理就被排入河流、湖泊或海洋,或者進入了土壤中,使得這些河流湖泊海洋和土壤受到污染,它們不能被生

物降解。魚類或貝類如果積累重金屬而為人類所食,或者重金屬被稻穀、小麥等農作物所吸收被人類食用,重金屬就會進入人體使人產生重金屬中毒,輕則發生怪病(水俁病、骨痛病等),重者就會死亡。所以我們不要過量地進食海產,每次進食前一定要把海產徹底煮熟,以免吃入細菌。
重金屬鹽使人中毒原因重金屬鹽類如醋酸鉛、氯化汞硫酸銅硝酸銀等都是蛋白質的沉澱劑.蛋白質是組成人體細胞的重要物質,人若吸收了重金屬鹽類,體內的蛋白質就會生成沉澱物——蛋白質鹽,人也就會因蛋白質變性而中毒.
重金屬鹽中毒解毒可溶性重金屬鹽會使蛋白質凝結而變性,誤服重金屬鹽會使人體內組織中的蛋白質變性而中毒,如果立即服用大量鮮牛奶或蛋清和豆漿,可使重金屬跟牛奶、蛋清、豆漿中的蛋白質發生變性作用,從而減輕重金屬對機體的危害。
重金屬一般以天然濃度廣泛存在於自然界中,但由於人類對重金屬的開採、冶煉、加工及商業製造活動日益增多,造成不少重金屬如等進入大氣、水、土壤中,引起嚴重的環境污染。以各種化學狀態或化學形態存在的重金屬,在進入環境或生態系統後就會存留、積累和遷移,造成危害。如隨廢水排出的重金屬,即使濃度小,也可在藻類和底泥中積累,被魚和貝的體表吸附,產生食物鏈濃縮,從而造成公害。如日本的水俁病,就是因為燒鹼製造工業排放的廢水中含有汞,在經生物作用變成有機汞後造成的;又如痛病,是由煉鋅工業和鎘電鍍工業所排放的鎘所致。汽車尾氣排放的鉛經大氣擴散等過程進入環境中,造成目前地表鉛的濃度已有顯著提高,致使近代人體內鉛的吸收量比原始人增加了約100倍,損害了人體健康。

輕金屬

有色金屬材料
輕金屬的共同特點是比重小於5,(又有一說是密度小於4 .5克/立方匣米),如的比重是2 .7,的比重是1 .7倍,而的比重只有0.87,只有0.97;其次 是化學活性大,與氧、硫、碳和鹵素的化合物均非常穩定。 鋁是地殼中最多的一種金屬元素,約為8%,呈銀白色,鋁是輕金屬中用量最大的一種,其產量和消費量均僅次於鋼鐵,是第二大金屬。

貴金屬

貴金屬主要指族金屬()等8種金屬元素。這些金屬大多數擁有美麗的色澤,對化學藥品的抵抗力相當大,在一般條件下不易引起化學反應。他們被用來製作珠寶和紀念品,而且還有廣泛的工業用途。

種類及其含量要求

金銀鉑鈀貴金屬
依據GB11887-2002《首飾 貴金屬純度的規定及命名方法》,目前市場上銷售的貴金屬首飾可分為金首飾、銀首飾、鉑首飾和鈀首飾4種。

金首飾

根據金含量的不同,通常可分為18K金、足金和千足金等。1K 等於100% 除以24,即1K約等於4.1667%。24K的理論純度為100%。

有色金屬材料有色金屬銀礦

①18K金首飾的含量不低於750‰,可標識為18K 或G18K、G750Au750、金18K、金750。
②足金首飾的金含量不低於990‰,可標識為足金或G990、Au990、金990。
③千足金首飾的金含量不低於999‰,可標識為千足金或G999、Au999、金999。此外市面上(特別在國外)還可見到一些9K(金含量不低於37.5‰)、14K(金含量不低於58.5‰)和22K(金含量不低於91.6‰)之類的金首飾。

銀首飾

市面上常見的首飾有:
①925銀,有人也稱為紋銀,要求銀的含量不得低於92.5‰,其他7.5‰可以是銅或抗氧化元素,可標識為S925或Ag925、銀925。
②足銀,要求銀的含量不得低於99.0‰,可標識為S990 或Ag990、銀990。偶爾也能見到800 銀(銀含量不得低於80.0‰)。近幾年發現生產廠家為了防止銀首飾氧化,常常在925銀和足銀的表面再鍍上一層鎳,檢測時若不小心就很容易將其誤認為是假貨或仿銀製品。

鉑首飾

也稱白金。近幾年,隨著消費層次的不斷提升,鉑首飾越來越受城鄉男女消費者的青睞。首飾市場中,常見的鉑首飾有Pt900、 Pt950和pt990

①Pt900,要求鉑的含量不得低於90.0‰,可標識為Pt900或鉑900。
②Pt950,要求鉑的含量不得低於95.0‰,可標識為Pt950或鉑950。
③Pt990,要求鉑的含量不得低於99.0‰,可標識為Pt990或鉑99 0、足鉑(足白金)。偶爾也能見到PT850(鉑的含量不得低於85.0‰), Pt750(鉑的含量不得低於75.0‰)。鈀首飾

鈀這個貴金屬是今年才單獨被製作為首飾的,以往都是在鉑首飾中作為摻合物,是貴金屬首飾家族中又一個新成員。目前市面上流行的鈀首飾主要有pd950和Pd990。
①Pd950,要求的含量不得低於95.0‰,可標識為Pd950或鈀950。
②Pd990,要求鈀的含量不得低於99.0‰,可標識為Pd990或鈀990。含鈀量不低於75.0‰ 和50.0‰的鈀首飾主要用於鑲嵌。不允許將鈀首飾稱作為“鈀白金首飾”、“鈀鉑金首飾”等含混名稱。另外,標準規定還要求,貴金屬首飾的重量要保留兩位小數,單件重量在100克以內的飾品,其重量負偏差不得大於0.01克。

其它仿真首飾

市面上曾經或現在有售的還有少量下列飾品:
①包金:就是把黃金打製成極薄的金箔,包在以、銀、鋅、鎳等為基體的材料上,加工成各種飾品,這樣既便宜,又給人以黃金相同的感覺。飾品上往往打24KF、18KF印記。

②鍍金 :是利用電解原理,在金屬基體表面上鍍上一層金膜,一般厚度為10微米以上,金屬基體多為銅、銀、鋅、鎳或它的合金。其特點是金層極薄,鍍制方便,成本很低,有一定的裝飾效果,但金層易被磨損掉,飾品只有短時期的輝煌。首飾上常有18KGP,24KGP印記。
③亞金:以銅為基體的仿金材料,表面上往往鍍金。

④稀金 :實際上不含金,是前幾年出現的一種黃色合金,主要是由銅、等組成的合金,含有少量稀土元素。
⑤鈦金 :市場上少有出現,也是一種仿金首飾,在基體表面上鍍鈦,生成一種叫TiN的物質。

另外市場上還出現過被稱作為台灣金、泰國金、鍛壓金的首飾。這些均屬仿金首飾,並不是那些地方產的足金飾品,而是鍍金、包金之類的東西。甚至某些旅遊區市場上還有稱“寶石金”的首飾,這實際上也是鍍金、包金製品。

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