《金属基本知识.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属基本知识.doc（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、金属基本知识铜基本知识介绍1、自然属性 铜是人类最早发现的古老金属之一，早在三千多年前人类就开始使用铜。金属铜，元素符号Cu，原子量63.54，比重8.92,熔点1083oC。纯铜呈浅玫瑰色或淡红色,表面形成氧化铜膜后,外观呈紫铜色。铜具有许多可贵的物理化学特性，例如其热导率和电导率都很高，化学稳定性强，抗张强度大，易熔接，具抗蚀性、可塑性、延展性。纯铜可拉成很细的铜丝，制成很薄的铜箔。能与锌、锡、铅、锰、钴、镍、铝、铁等金属形成合金。铜冶炼技术的发展经历了漫长的过程，但至今铜的冶炼仍以火法冶炼为主，其产量约占世界铜总产量的85%。1)火法冶炼一般是先将含铜百分之几或千分之几的原矿石，通过选矿
2、提高到2030，作为铜精矿，在密闭鼓风炉、反射炉、电炉或闪速炉进行造锍熔炼，产出的熔锍(冰铜)接着送入转炉进行吹炼成粗铜，再在另一种反射炉内经过氧化精炼脱杂，或铸成阳极板进行电解，获得品位高达99.9的电解铜。该流程简短、适应性强，铜的回收率可达95，但因矿石中的硫在造锍和吹炼两阶段作为二氧化硫废气排出，不易回收，易造成污染。近年来出现如白银法、诺兰达法等熔池熔炼以及日本的三菱法等、火法冶炼逐渐向连续化、自动化发展。2)现代湿法冶炼有硫酸化焙烧浸出电积，浸出萃取电积，细菌浸出等法，适于低品位复杂矿、氧化铜矿、含铜废矿石的堆浸、槽浸选用或就地浸出。2、铜及铜产品分类 、 按自然界中存在形态分类
3、自然铜-铜含量在99以上，但储量极少; 氧化铜矿-为数也不多 硫化铜矿-含铜量极低，一般在2-3%左右，世界上80%以上的铜是从硫化铜矿精炼出来的。 、按生产过程分类 铜精矿-冶炼之前选出的含铜量较高的矿石。 粗铜-铜精矿冶炼后的产品，含铜量在9598。 纯铜-火炼或电解之后含量达99以上的铜。火炼可得9999.9的纯铜，电解可以使铜的纯度达到99.95-99.99。 、按主要合金成份分类 黄铜-铜锌合金 青铜-铜锡合金等(除了锌镍外，加入其他元素的合金均称青铜) 白铜-铜钴镍合金 、按产品形态分类：铜管、铜棒、铜线、铜板、铜带、铜条、铜箔等3、铜的主要用途 铜是与人类关系非常密切的有色金属，
4、被广泛地应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，在我国有色金属材料的消费中仅次于铝。 铜在电气、电子工业中应用最广、用量最大，占总消费量一半以上。 铝基本知识介绍1、自然属性 铝是一种轻金属,其化合物在自然界中分布极广,地壳中铝的含量约为8%(重量),仅次于氧和硅,具第三位。在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。铝具有特殊的化学、物理特性，是当今最常用的工业金属之一，不仅重量轻，质地坚，而且具有良好的延展性、导电性、导热性、耐热性和耐核辐射性，是国民经济发展的重要基础原材料。 铝的比重2.7，密度约为一般金属的1/3。而常用铝导线的导电度约为铜的61，导热度为银的一半。虽然纯
5、铝极软且富延展性，但仍可靠冷加工及做成合金来使它硬化。铝土矿是铝的重要来源，制造一镑氧化铝约需要两磅铝土矿，而制造一磅金属铝也需要两磅氧化铝。 2、铝的品种分类 根据铝锭的主成份含量可以分成三类:高级纯铝（铝的含量99.93%-99.999%）、工业高纯铝（铝的含量99.85%-99.90%）、工业纯铝（铝的含量98.0%-99.7%）。 3、铝的质量标准 铝锭质量必须符合国标GB/1196-1993标准。其中，AL99.80和AL99.70的铝含量规定不得小于99.80和99.70。按国家标准（GB/T1196-93）应叫“重熔用铝锭”，不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法
6、生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类：铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件；变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品：板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照重熔用铝锭国家标准，“重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号，分别是Al99.85、Al99.80、 Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”（注：Al之后的数字是铝含量）。目前，有人叫的“A00”铝，实际上是含铝为99.7%纯度的铝，在伦敦市场上叫“标准铝”。大家都知道，我国在五十年代技术标准都来自前苏联， “A00”是苏联国家标准中的俄文牌号，“A”是俄文字母，而不是英文“A”字，也
7、不是汉语拼音字母的“A”。和国际接轨的话，称“标准铝”更为确切。标准铝就是含99.7%铝的铝锭，在伦敦市场上注册的就是它。4、铝的主要用途 近五十年来，铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。在建筑业上，由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观而受到很大应用；在航空及国防军工部门也大量使用铝合金材料；在电力输送上则常用高强度钢线补强的铝缆；此外，汽车制造、集装箱运输、日常用品、家用电器、机械设备等都需要大量的铝。 随着国民经济快速发展，我国已逐渐成为“全球加工基地”，钢铁、有色等基础工业蓬勃发展，近几年来，电解铝产量猛增，使中国成为全球最大的铝生产国。 同时，我国在全球铝市中也正发挥着重大的
8、作用，由于近年来我国的需求增长势头强劲，所以中国供需基本面的变化，通过国际贸易直接影响世界的铝市平衡状况。但我国的原铝供应却存在较多不确定因素，这一不确定性来自氧化铝供应的持续吃紧、部分原因是中国体制弊端而引发的电力短缺。由于受自身资源的限制，以及采矿、初级矿产品开发等领域一段时期内投资不足的影响，使得我国这几年相继出现严重的原材料短缺，每年需要从国外购买大量的氧化铝，2004年进口587万吨氧化铝。 除了原料氧化铝和电能问题外，政府对于高于国内消费增长部分的原铝供应，已开始施行限制政策，目的是控制目前有些过热的电解铝行业。但无论是电力短缺还是氧化铝供应问题，对中国铝生产的整体影响是有限的。
9、铅基本知识介绍铅是一种化学元素，其化学符号是Pb（拉丁语Plumbum），原子序数为82。铅是一种软的重金属，它有毒性，是一种有延伸性的主族金属。铅的本色是青白色的，在空气中它的表面很快被一层暗灰色的氧化物覆盖。铅被用作建筑材料，用在乙酸铅电池中，用作枪弹和炮弹，焊锡、奖杯和一些合金中也含铅。铅是所有稳定的化学元素中原子序数最高的。没有氧化层的铅色泽光亮，密度高，硬度非常低，延伸性很强。它的导电性能相当低，抗腐蚀性能很高，因此它往往用来作为装腐蚀力强的物质（比如硫酸）的容器。加入少量锑或其它金属可以更加提高它的抗腐蚀力。早在7000年前人类就已经认识铅了。它分布广，容易提取，容易加工，即有很高
10、的延展性，又很柔软，而且熔点低。在圣经-出埃及记中就已经提到了铅。 炼金术士以为铅是最古老的金属并将它与土星联系到一起。在人类历史上铅是一种被广泛应用的金属。 从1980年代中开始，铅的应用开始骤然下降。主要原因是铅的生理作用和它对环境的污染。今天汽油、染料、焊锡和水管一般都不含铅了。自然界中纯的铅很少见。今天铅主要与锌、银和铜等金属一起冶炼和提取。最主要的铅矿石是方铅矿（PbS），其含铅量达86.6%。其它常见的含铅的矿物有白铅矿（PbCO3）和铅矾（PbSO4）。世界上最大的产铅国是中国、美国、澳大利亚、俄罗斯和加拿大。今天半数以上的铅是回收来的。铅矿一般用钻或爆破的手段被开采。矿石被开采
11、后被磨碎，然后于水和其它化学药品混合。在这个混合液的容器中有气泡上升，含铅的矿物随气泡上升到表面形成一层泡沫。这层泡沫可以被收集。这个过程可以多次进行，其结果含50%的铅。收集后的泡沫被烤干熔化后得到含97%的铅。这个熔液被慢慢冷却，杂质比较轻上升到表面可以被移去。剩下的铅被再次熔化。冷空气被吹入熔液，更多的杂质上升被移除后得到99.9%的铅。钨基本知识介绍钨是银白色金属，熔点高达3400。C；钨的硬度大、密度高、高温强度好。钨主要用于生产硬质合金和钨铁。钨与铬、钼、钴等组成耐热耐磨合金用于制作刀具、金属表层硬化材料、燃汽轮机叶片。钨与钽、铌、钼等组成难熔合金。钨铜和钨银合金用于制作电灯泡、电
12、子管的部件和电弧焊的电极。钨的一些化合物可作荧光剂、颜料、染料等。钨广泛应用于石油和天然气、矿业、电子、金属加工、机器设备、重型制造业,这些部门使钨的应用达到总量的85%,其他应用于军事、核能和航空航天工业等。随着经济的发展,科技的进步,中国钨的应用范围正在逐步扩大,产品品种日益增加,极大地满足了国民经济建设和国防军事建设的需要。 美国、日本、西欧是世界钨的主要消费国，合计占世界总消费量的6065，但这些国家钨精矿产量只能满足需求量的1215，大多靠进口满足需要，因而也是最重要的钨进口国。中国是世界上最大的钨供应国。钼基本知识介绍钼是银灰色的难熔金属，主要用于钢铁工业，其中大部分以工业氧化钼形
13、式压块后直接用于炼钢或铸铁，少部分熔炼成钼铁后再用于炼钢。低合金钢中钼含量不大于 1，但这方面的消费却占钼消费量的50左右。不锈钢中加入钼，能改善钢的耐腐蚀性。铸铁中加入钼，能提高铁的强度和耐磨性能。含钼18的镍基超合金具有熔点高、密度低和热胀系数小的特性，用于制造航空和航天的各种高温部件。金属钼在电子管、晶体管及整流器等电子器件方面应用广泛。氧化钼和钼酸盐是化学和石油工业中的优良催化剂。二硫化钼是一种重要的润滑剂，用于航天和机械工业部门。钼还是人体必须的微量元素之一，缺少钼会引起肾结石和龋齿。根据中国科技百科全书第544页保健篇记载：“钼对防治心血管病和癌症方面有着特殊的功能。” 美国、中国
14、和智利是世界三大产钼国，合计产量占世界总产量近80。主要进口国有日本、德国、法国、英国、意大利和比利时。镁基本知识介绍镁是一种应用较晚的金属。镁的化学性质活泼，主要用于制造铝合金，镁作为合金元素可提高铝的机械强度，改善机械加工性能以及对碱的抗腐蚀性能。由于镁基合金（含铝、锰、锌、锂等）的结构件和压铸件的比强度大，在汽车、航天、航空等领域中，用镁代替部分铝，可减轻结构件的质量。镁和卤素的亲和力强，是用金属热还原法生产钛、锆、铀、铍等的重要还原剂。镁可作生产球墨铸铁的球化剂。在钢铁冶炼中用镁替代碳化钙脱硫。 世界镁的产销两旺，中国是世界第一大镁生产国，约占世界原镁产量的80。碲基本知识介绍碲是一种
15、稀有的元素，在地壳中的含量和金、铑差不多，化学性质和硒差不多，而毒性较小。在空气中将碲加热熔融，会生成氧化碲的白烟。它使人恶心飞头痛飞眩晕飞口渴、皮肤搔痒、呼吸短促和心悸。人体吸入碲后，在呼气、汗、尿中产生一种令人不愉快的大蒜臭气。这种臭气很容易被别人感觉到而本人往往感觉不到。若口服适量的维生素C，即以消除气味。较大剂量的碲能抑制汗腺的分泌，损害皮肤，并能妨碍消化机能等。锗基本知识介绍 锗是1886年文克勒用光谱分析的方法发现的，但是它“失业”了五十多年。化学家哥德斯密特曾经感慨地说过这样的话：哈特莱煤矿的煤灰里有千分之十六的氧化锗，这种煤灰1吨就可以生产16公斤的氧化锗。假如这是金块的话，那么运送车辆就得严密戒备。可是锗却是连小偷也不注意的东西。直到1942年，特别是最近以来，人们发现用锗可以制造晶体管来代替电子管，用作雷达和电子计算机的主要元件，锗才变为重要的尖端材料。锗在地壳中的含量为15，比金、银、碘等常见的元素多得多。不过，它太分散了，属于稀散稀有金属。在大自然中，没有锗矿。在煤矿中，大约含有十万分之一左右的锗，也就是说，在1n电煤中，大约含l0克的锗。然而，在烟道灰中却含有千分之一，甚
