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有色金属材料名词解释

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(一)有色金属 

 

金属种类繁多,通常把金属分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属包括铁、锰、铬及它们的合金。除铁、锰、铬以外的八十三种金属都叫做有色金属。 

 

有色金属的分类,各个国家并不完全统一。大致 上按其比重、价格、在地壳中的储量及分布情况、被 人们发现和使用的早晚等分为五大类:1)轻有色金 属;2)重有色金属;3)稀有金属;4)贵金属;5) 半金属。 

 

(二)十种有色金属  

 

十种有色金属是指有色金属中生产量大,应用 比较广的十种金属,又称十种常用有色金属。世界各国有色金属产量一般均指铝、镁、铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞十种有色金属的总产量。我国十种有色金属一般是指:铜、铝、镍、铅、锌、钨、钼、锡、锑、汞十种,即把国外的镁和钻换成钨和钼。 

 

(三)轻有色金属 

 

 轻有色金属一般指比重在4.5以下的有色金属,包括铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡。这类金属的 共同特点是:比重小(0.53~4.5),化学活性大,与氧、硫、碳和卤素的化合物都相当稳定。 轻金属铝在自然界中占地壳重量的8%(铁为5%)。随着近代炼铝技术的发展及铝在国民经济各部门的广泛应用,目前铝已成为有色金属中生产量最大的金属,其产量已超过有色金属总产量的三分之一。 

 

(四)重有色金属 

 

重有色金属一般指比重在4.5以上的有色金属,其中有铜、镍、铅、锌、钴、锡、锑、汞、镉、 铋。每种重有色金属根据其特性,在国民经济各部门中都具有其特殊的应用范围和用途。例如铜是军工及电气设备的基本材料;铅在化工方面制耐酸管道、蓄电池等有着广泛应用;镀锌的钢材广泛应用于工业和生活方面;而镍、钴则是制造高温合金与不锈钢的重要战略物资。 

 

(五)贵金属 

 

这类金属包括金、银和铂族元素(铂、铱、锇、钉、钯、铑)。由于它们对氧和其他试剂的稳定性,而且在地壳中含量少,开采和提取比较困难,故价格比一般金属贵,因而得名贵金属。这类金属除金、银、铂有单独矿物,从矿石中生产一部分外,大部分要从铜、铅、锌、镍等冶炼厂的副产品(阳极泥)中回收。它们的特点是比重大(10.4~22.4),其中铂、铱、锇是金属元素中最重的几种金属;熔点高(916~3000℃);化学性质稳定,能抵抗酸、碱,难于腐蚀(除银和钯外)。另外,金和银具有高度的可锻性和可塑性,钯、铂也有良好的可塑性,其它均为脆性金属。金银有良好的导电性和导热性,铂族元素却很低。贵金属在工业上则广泛地应用于电气、电子工业,宇宙航空工业,以及高温仪表和接触剂等。 

 

(六)半金属 

 

半金属一般是指硅、硒、碲、砷、硼。其物理化学性质介于金属与非金属之间,如砷是非金属,但又能传热导电。此类金属根据各自特性,具有不同用途。硅是半导体主要材料之一;高纯碲、硒、砷是制造化合物半导体的原料;硼是合金的添加元素等。 

 

(七)稀有金属 

 

稀有金属通常是指那些在自然界中含量很少、分布稀散或难从原料中提取的金属。下面一些金属一般被认为是稀有金属:锂、铷、铯、铍、钨、钼、钽、铌、钛、锆、铪、钒、铼、镓、铟、铊、锗、钪、钇、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钋、镭、锕、钍、镤和铀以及人造超铀元素等。为了便于研究起见,根据各种稀有金属的某些共同点(如金属的物理化学性质、原料的共生 关系、生产流程等)划分为以下五类:1)稀有轻金属;2)稀有高熔点金属;3)稀有分散金属;4)稀土金属;5)稀有放射性金属。稀有金属在冶金工业常用来制造特种钢,超硬合金和耐高温合金等。稀有金属的名称也具有一定的相对性,稀有金属并不全都稀少,许多稀有金属在地壳中的含量比常用金属大得多,如锆、钒、锂、铍的含量比铅、锌、汞、锡的含量均大。随着科学技术的发展,它们与普通金属的界限正逐步消失。 

 

(八)稀有轻金属 

 

稀有轻金属包括下面5个金属:锂、铍、铷、铯、钛。它们的共同特点是比重小(锂——0.53、铍——1.85、鉫——1.55、铯——1.87、钛——4.5),化学活性很强。这类金属的氧化物和氯化物都具有很高的化学稳定性,很难还原。 

 

(九)稀有高熔点金属 

 

稀有高熔点金属包括以下8个金属:钨、钼、钽、铌、锆、铪、钒和铼。它们的共同特点是熔点高〔自1830℃(锆)至3400℃(钨)〕,硬度大,抗腐蚀性强以及可与一些非金属生成非常硬和非常难熔的稳定化合物,如碳化物、氮化物、硅化物和硼化物。这些化合物是生产硬质合金的重要材料。 

 

(十)稀土金属 

 

稀土金属包括镧系元素以及和镧系元素性质很相近的钪和钇,共17个:钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)。从镧到铕又称为轻稀土;从钆到镥包括钪和钇称为重稀土。十八世纪时,只能获得外观似碱土(如氧化钙)的稀土氧化物,故起名“稀土”,并沿用至今。这些金属的原子结构相同,因而其物理化学性质很近似。在矿石中它们总是伴生在一起的,在提取过程中,需经繁杂作业才能逐个分离出来。 

 

(十一)稀有放射性金属 

 

属于这一类的是各种天然放射性元素:钋(Po)、镭(Ra)、锕(Ac)、钍(Th)、镤(Pa)和铀(U)及各种人造超铀元素;钫(Fr)、锝(Tc)、镎(NP)、钚 (Pu)、镅 (Am)、锔 (Cm)、锫(Bk)、锎(Cf)、锿(Es)、镄(Fm)、钔(Md)、锘(No)和铹(Lw)。天然放射性元素在矿石中往往是共同存在的。它们常常与稀土金属矿伴生。这类金属在原子能工业方面起着极其重要的作用。 

 

(十二)有色金属合金 

 

由一种有色金属作为基体,加入另一种(或几种)金属或非金属组分所组成的既具有基体金属通性又具有某些特定性能的物质称为有色金属合金。有色金属合金分类方法很多。按基体金属可分为铜合金、铝合金、钛合金、镍合金等;按其生产方 法,又可分为铸造合金与变形合金;根据组成合金的元素数目,可分为二元合金、三元合金、四元合金和多元合金。一般,合金组分的总含量小于2.5%者,为低合金;含量为2.5~10%者为中合金;含量大于10%者为高合金。合金有不少优于纯金属的性质。例如,纯铝的强度很低,不适于作结构材料,而硬铝(铝-铜-镁系的铝合金)经热处理后强度比纯铝大约高6倍,广泛地用于航空和机械工业作结构材料。 

 

(十三)铝合金 

 

以铝为基础,加入一种或几种其他元素(如铜、镁、硅、锰等)构成的合金,称为铝合金。由于纯铝强度低,它的用途受到了限制;在工业上多采用铝合金。根据生产工艺可分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金以各种压力加工半成品材料供应;铸造铝合金以合金锭供应。铝合金比重轻,有足够高的强度,塑性及耐腐蚀性也很好。大部分铝合金可以经过热处理得到强化。因此,铝合金在航空工业、汽车、拖拉机制造业及其他工业部门均得到广泛应用。 

 

(十四)变形铝合金 

 

以压力加工方法生产管、棒、线,型、板、带、条等半成品材料的铝合金,称为变形铝合金。根据性能和用途,又分为:硬铝、防锈铝合金、超硬铝、锻铝和特殊铝五类。每类又有许多品种和牌号。

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