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稀有金属是在地壳中含量较少,分布稀散或难以从原料中提取的金属。如锂、铍、钛、钒、锗、铌、钼、铯、镧、钨、镭等。按其物理、化学性质及生产方法上的不同可分为:(1)稀有轻金属,如铍、锂、铷、铯等;(2)稀有贵金属,如铂、铱、锇等;(3)稀有分散金属,如镓、锗等;(4)稀土金属,如、钪钇、镧、铈、钕等,(5)难熔稀有金属,如钛、锆、钽等; (6)放射性稀有金属,如钋、镭、锕、铀、钚等。
稀有金属主要用于制造特种钢、超硬质合金和耐高温合金,在电气工业、化学工业、陶瓷工业、原子能工业及火箭技术等方面。
稀有金属的名称具有一定的相对性,随着人们对稀有金属的广泛研究,新产源及新提炼方法的发现以及它们应用范围的扩大,稀有金属和其它金属的界限将逐渐消失,如有的稀有金属在地壳中的含量比铜、汞、镉等金属还要多。
有的稀有金属在物理-化学性质上近似而不容易分离成单一金属。过去制取和使用得很少,因此得名为稀有金属。19世纪即有稀有元素(rare elements)一词,20世纪20年代在此基础上定名为稀有金属。稀有金属开发较晚,所以有时还称为新金属(new metals)。第二次世界大战以来,由于新技术的发展,需求量的增大,稀有金属研究和应用迅速发展,冶金新工艺不断出现,这些金属的生产量也逐渐增多。稀有金属已经不稀。稀有金属所包括的金属也在变化,如钛在现代技术中应用日益广泛,产量增多,所以有时也被列入轻金属。
钢铁材料,简称钢材,钢材是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成的一定形状、尺寸和性能的材料。大部分钢材加工都是通过压力加工,使被加工的钢(坯、锭等)产生塑性变形。根据钢材加工温度不同,可以分为冷加工和热加工两种。
钢材(Steel):是钢锭、钢坯或钢材通过压力加工制成所需要的各种形状、尺寸和性能的材料。
钢材是国家建设和实现四化必不可少的重要物资,其应用广泛、品种繁多,根据断面形状的不同、钢材一般分为型材、板材、管材和金属制品四大类,又分为重轨、轻轨、大型型钢、中型型钢、小型型钢、钢材冷弯型钢,优质型钢、线材、中厚钢板、薄钢板、电工用硅钢片、带钢、无缝钢管钢材、焊接钢管、金属制品等品种。
按用途分类可分为:
1.工程用钢:普通碳素结构钢、低合金结构钢、钢筋钢。
2.渗碳钢:渗氮钢、表面淬火用钢、易切结构钢、冷塑性成形用钢、冷冲压用钢、冷镦用钢。
3.碳素工具钢:.合金工具钢、高速工具钢。
4.特殊性能钢:不锈耐酸钢、耐热钢,抗氧化钢、热强钢、气阀钢、电热合金钢、耐磨钢、低温 用钢、电工用钢。
5.桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
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贵金属主要指金、银和铂族金属(钌、铑、钯、锇、铱、铂)等8种金属元素。这些金属大多数拥有美丽的色泽,具有较强的化学稳定性,一般条件下不易与其他化学物质发生化学反应。
黄金的历史就是人类的文明史。几千年前,当人们发现批天然金粒,黄金就被认为是贵重的材料。由于黄金具有美丽的色泽,非常稳定的化学性质以及良好的机械性能、又是的保值物品,因此,黄金首饰在所有的首饰中占有重要的地位。黄金的消费项目是首饰制作。1970年,世界用于首饰制作的黄金达1062吨,约占当年世界黄金消费总量的77%以上。1978年全世界各行业的黄金加工量是1400吨,而首饰业就用了1000吨。在现代首饰中,黄金可以与不同金属制成合金以便得到所需的各种色彩,如金、水绿色、纯白色、蓝色等等。黄金在地壳中的自然储量9万吨,可开采储量约4.2万吨。2004年,世界黄金的开采量为2430吨, 其中,南非341吨,澳大利亚259吨,美国258吨,中国215吨,秘鲁173吨。中国黄金协会表示,2013年中国1-8月黄金产量达270.167吨,较上年同期增加8.2%。
除了金外,银是广泛应用于首饰制作的金属。在首饰业中使用银主要出自两方面的原因:一是使用白银更加经济,二是银具有美丽的白色,具有的金属光泽,用在首饰上能取得较好的光色效果。例如用银做金刚石和其它透明宝石的支座可加强反光性,这样使宝石首饰看起来更加明亮和鲜艳。银在地壳中的自然储量超过57万吨,可开采储量超过27万吨。2004年,世界银开采量为1.97万吨, 其中,秘鲁3060吨,墨西哥2700吨,中国2450吨,澳大利亚2240吨,智利1360吨。
铂金即白金。是一种非常珍贵的贵金属,与金、银相比,它用于首饰制造的时间较晚。由于铂具有艳丽的白色,优异的延展性以及耐磨、耐酸性,从19世纪开始,它就开始广泛应用于首饰制造中。铂类金属在地壳中的自然储量为8万吨,可开采储量7.1万吨,其中,铂占50%,钯占35%,钌占9%,铑占6%。2004年,世界铂类金属开采量为467吨,世界铂的开采量为214吨,其中南非开采铂160吨,俄罗斯36吨,加拿大7吨,美国4吨;2004年,世界铑的开采量为188吨,其中南非开采78.5吨,俄罗斯74吨,美国13.7吨,加拿大12吨。
合金,是由两种或两种以上的金属与金属或非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目,可分为二元合金、三元合金和多元合金。
合金是宏观均匀,含有金属元素的多元化学物质,一般具有金属特性.任何元素均可采用作合金元素,但大量加入的仍是金属.组成合金的基本的、独立的物质称组元,或简称为元.由两个组元组成的合金称为二元合金,由三个组元组成的合金称为三元合金,由三个以上组元组成的合金称为多元合金.固态下,合金可能呈单相亦可能呈复相的混合物;可能呈晶态、亦可能呈现准晶状态或非晶状态.晶态合金中依其组成元素的原子半径、负电性以及电子浓度等等差异情况不同,可能出现的相有保持与基底纯元素相同结构的固溶体(solid solution)以及不和任何组成元素结构相同的中间相(inter-mediate phases).中间相包括正常价化合物、电子化合物、laves相、σ相、间隙相和复杂结构的间隙式化合物等等.合金在平衡状态下可能出现的相可以从相平衡图得知.
合金中组成相的结构和性质对合金的性能起决定性的作用.同时,合金组织的变化即合金中相的相对数量、各相的晶粒大小,形状和分布的变化,对合金的性能也发生很大的影响.因此,利用各种元素的结合以形成各种不同的合金相,再经过合适的处理可能满足各种不同的性能要求.
高分子化学中现也借用合金一词,它指在 一定条件下把聚合物或共聚物与另一种聚合物或弹性物掺合而成的复合材料,如苯乙烯-丙稀腈共聚物树脂与丁二烯-丙稀腈橡胶掺合。
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