有色金屬材料

有色金屬材料

狹義的有色金屬又稱非鐵金屬,是鐵、錳、鉻以外的所有金屬的統稱,廣義的有色金屬還包括有色合金。有色合金是以一種有色金屬為基體,通常大於50%,加入一種或幾種其他元素而構成的合金。

基本介紹

  • 中文名:有色金屬材料
  • 外文名:Non-ferrous metal materials
  • 狹義:鐵、錳、鉻以外的所有金屬
  • 廣義:包括有色合金
  • 所屬學科:材料科學
有色金屬概述,分類方法,按合金系統分,按化學成份分類,按生產及套用分類,金屬礦物,重金屬介紹,貴金屬介紹,運行情況,

有色金屬概述

經過洋務運動,中國的有色金屬工業也逐步發展起來,出現了一批官辦的採用新式機械的廠礦。如漠河金礦等。同時,民族資本的金屬工業也有所發展,在19世紀80年代以後的十多年中先後開辦的有色金屬金、銀、銅等民營廠礦約有十六家。甲午戰爭後,礦治業更加受到重視,自1904年至1911年又先後開辦了官辦或官商合辦的有色金屬礦場十二處,如麻哈金礦、黃金洞金礦、觀都金礦、贛州銅礦、水口山鉛鋅礦蒙自錫礦、銅仁銻礦等。同時外資開辦的礦場也逐漸増多。第一次世界大戰爆發後,我國有色金屬工業獲得了空前的發展。
有色金屬中的銅是人類最早使用的金屬材料之一。現代有色金屬及其合金已成為機械製造業、建築業、電子工業、航空航天、核能利用等領域不可缺少的結構材料和功能材料。

分類方法

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。

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、鈦和鈦合金材。按形狀分類時。可分為:板、條、帶、箔、管、棒、線、型等品種。

按生產及套用分類

1、有色冶煉產品: 指以冶煉方法得到的各種純有色金屬或合金產品。
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,如鎂粉、鋁粉、銅粉等。

金屬礦物

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)。有色金屬是指除鐵和鐵基合金(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,有銅、鉛、鋅、鎳、鈷、錫、銻、汞、鎘、鉍等。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:如鈦、鋯、釩、鈮、鉭、鉬、鎢等;
②輕的:如鋰、銣、銫、鈹等;
③分散的:如鎵、錮、鉈、鍺、鉿、錸等;
④稀土的:如鈧、釔、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、銀、鉑族元素(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,如矽、硒、碲、硼等。
金屬礦物 鉬礦粉金屬礦物 鉬礦粉

重金屬介紹

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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、鉬、金、銀等。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。
汞中毒的臨床表現有全身症狀為頭痛、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。
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汞(水銀)、鎘、鉛、鉻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,造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、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。

貴金屬介紹

貴金屬主要指金、銀和鉑族金屬(釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑)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。它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》,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%。
貴金屬產品貴金屬產品
①18K金首飾的金含量不低於75.0%,可標識為18K 或G18K、G750、Au750、金18K、金750。
②足金首飾的金含量不低於99.0%,可標識為足金或G990、Au990、金990。
③千足金首飾的金含量不低於99.9%,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
市面上常見的銀首飾有:
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%)。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
鉑也稱白金。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990、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
鈀這個貴金屬是才單獨被製作為首飾的,是貴金屬首飾家族中又一個新成員。市面上流行的鈀首飾主要有Pd950和Pd990。
①Pd950,要求鈀的含量不得低於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,包在以銅、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。
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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、鎳等組成的合金,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。

運行情況

(一)有色金屬產量平穩增長
2013年1~6月,我國十種有色金屬產量1946.8萬噸,同比增長10%。其中,精煉銅產量323.4萬噸,同比增長12.9%;原鋁產量1058萬噸,同比增長7.9%;鉛產量227.2萬噸,同比增長12.5%;鋅產量257.1萬噸,同比增長9.2%。
(二)生產企業效益有所下降
2013年1~6月,9078家規模以上有色金屬工業企業(含黃金、稀土)實現主營業務收入24409.7億元,同比增長14.1%;實現利稅1259.8億元,同比下降6.7%;實現利潤773.1億元,同比下降12.45%。
(三)有色金屬產品價格震盪下行
2013年1~6月,有色金屬價格呈現震盪下行態勢,國內市場銅現貨平均價為55060元/噸,同比下降4.7%;鋁現貨平均價為14701元/噸,同比下降8%;鉛現貨平均價為14363元/噸,同比下降7.7%;鋅現貨平均價為15125元/噸,同比下降1.5%。
(四)有色金屬進、出口額出現回落
2013年1~6月,我國有色金屬進出口貿易總額790.6億美元,同比增長0.8%。其中: 進口額489.1億美元,同比下降8.7%,出口額301.5億美元,同比增長21.4%,但扣除黃金首飾及零件出口額後,主要有色金屬出口額為139.1億美元,同比下降3.8%。
(五)行業結構調整穩步推進
2013年1~6月,我國有色金屬工業(不包括獨立黃金企業)完成固定資產投資額2846.7億元,同比增長19.3%。其中,有色金屬礦採選完成固定資產投資502.9億元,同比增長0.9%;有色金屬冶煉完成固定資產投資929億元,同比增長2.2%;有色金屬加工完成固定資產投資1414.8億元,同比增長44.6%。開採、冶煉投資熱緩解,壓延加工項目投資出現上升勢頭。
(六)節能降耗水平進一步提高
2013年1~6月,我國鋁錠綜合交流電耗下降到13762千瓦時/噸,同比下降了114千瓦時/噸,節電12.1億千瓦時;銅冶煉綜合能耗下降到327千克標準煤/噸,同比下降了3.1%。

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