有色金属的分类
发表于：2017-07-10 17:06 分享至：
所谓有色金属,是指铁、铬、锰三种金属以外的所有金属。较常见的有色金属主要是铝、铜、镁、铅和镍等。通常将铁、铬、锰称为黑色金属。
对于有色金属的分类, 各个国家并不完全统一。 大致上按其密度、 价格、 在地売中的储量及分布情况,以及被人们发现和使用的早晚等分为五大类:轻金属、重金属、贵金属、 半金属和稀有金属。
(1)轻金属
一般指密度在4.5g/cm3以下的有色金属,包括铝、镁、钠、钾、钙、锯.、钡。这类金属的共同特点是:密度小(密度0.53~4.5g/cm3),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质量的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 1 /3 。
(2)重金属
重金属一般指密度在4.5g/cm3以上的有色金属,其中有铜、镍、铅、锌、钴、锡、锑、汞、镉和铋。每种重金属的特性,在国民经济各部门中都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; 铅在化工方面如制造耐酸管道、 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。
(3)贵金属
这类金属包括金、银和铂族元素(铂、 較、锇、钉、 把和能)。由于它们对氧和其他试剂的稳定性很强, 而且在地売中含量少, 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、锌和镍等冶炼厂的副产品(阳极泥)中回收。
它们的特点是密度大( l0. 4 ~22. 4g/cm3) , 其中铂、 較、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、碱的腐蚀(除银和組外)。另外,金和银具有很高的锻性和塑性, 把、铂也有良好的可塑性,其他均为脆性金属 。 金银有良好的导电性和导热性, 而铂族元素的这两种性质却很弱 。
贵金属在工业上广泛地应用于电气、 电子工业, 航天航空工业, 以及高温仪表和接触剂等。
半金属一般是指硅、硒、締、i坤、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 ; 高纯稀 、 硒、砷是制造化合物半导体的原料;硼是合金的添加元素等。
(5)稀有金属
稀有金属通常是指那些自然界中含量很少、 分布稀疏或难从原料中提取的金属, 如锂、領l、 钟等。为了便于研究,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。包括五种金属:锂、較、 物、键和钛。它们的共同特点是密度小(锂为 0.53g/cm3, 較为1.85g/cm3, 物为1.55g/cm3,能为1.87g/cm3,钛为4.5g/m3) ,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。
2)稀有高熔点金属。稀有高熔点金属包括八种金属:钨、钼、 担、 範、错、销、钒和铢。它们的共同特点是熔点高(1830~3400℃),硬度高,耐蚀性强,以及可与一 些非金属生成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。
3)稀土金属。稀土金属包括領l系元素以及和領l系元素性质很相近的抗和名,共17 种: 航、 名、钢、 生市、错、 钦、 髄、钐、锦、 參L、 徵、摘、 钦、 iiEl:、 標、德、错。从鋼到锦又称为轻稀土;从年L到错包括抗和忆称为重稀土。18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 。
4)稀有分散金属。简称稀散金属,包括镓、 観、铊、锗等。大部分赋存于其他元素的矿物中。
5)稀有放射性金属。属于这一类的是各种天然放射性元素:镭、钢、钍、僕和铀。 还有几种人造超铀元素: 饬、得、德、钚等。
稀有金属在冶金工业中常用来制造特种钢、 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的多,如错、钒、锂、較的含量比铅、锌、汞、锡的含量都大。随着技术的发展, 它们与普通金属的界限正在逐步消失 。
2.有色金属熔炼技术的现状及发展趋势
在工业生产, 特别是铸造或锻造工艺中使用的大多数是合金, 而非纯金属 。
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也很多。按基体金属可分为铝合金、镁合金、铜合金、钛合金、 镍合金等; 按其生产方法可分为铸造合金与变形合金; 根据组成合金的元素数目分为二元合金、三元合金、四元合金和多元合金。一般来说,合金组分的总质量分数小于
