有色金属(non-ferrous metal),狭义的有色金属又称非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。有色金属通常指除去铁(有时也除去锰和铬)和铁基合金以外的所有金属。有色金属可分为重金属(如铜、铅、锌)、轻金属(如铝、镁)、贵金属(如金、银、铂)及稀有金属(如钨、钼、锗、锂、镧、铀)。简史据考证,铜、铅、锡、汞、金、银和铁都是史前金属。8000年以前,人类就知道使用铜,7000年前知道有铅,3000年前就在炼丹术中使用汞,2000年前就出现了炼锡技术。92种有色金属在17世纪前被认识和应用的有9种。
有色_有色金属 -金属定义
有色金属有色金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。到20世纪90年代已发现的109种元素中,有84种被认为是金属,9种为半金属,其余16种为非金属。(华诚有色金属市场)目前中国已探明储量的金属矿产有54种,即:铁矿、锰矿、铬矿、钛矿、钒矿、铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿、镁矿、镍矿、钴矿、钨矿、锡矿、铋矿、钼矿、汞矿、锑矿、铂族金属(铂矿、钯矿、铱矿、铑矿、锇矿、钌矿)、金矿、银矿、铌矿、钽矿、铍矿、锂矿、锆矿、锶矿、铷矿、铯矿、稀土元素(钇矿、钆矿、铽矿、镝矿、铈矿、镧矿、镨矿、钕矿、钐矿、铕矿)、锗矿、镓矿、铟矿、铊矿、铪矿、铼矿、镉矿、钪矿、硒矿、蹄矿等。铁以外的其余83种金属和9种半金属,统称为有色金属。广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。有色金属可分为重金属(如铜、铅、锌)、轻金属(如铝、镁)、贵金属(如金、银、铂)及稀有金属(如如钨、钼、锗、锂、镧、铀)。
有色金属元素只有80余种,但有色合金种类繁多,性能各异。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,电阻比纯金属大、电阻温度系数小,具有良好的综合机械性能。常用的有色合金有铝合金、铜合金、镁合金、镍合金、锡合金、钽合金、钛合金、锌合金、钼合金、锆合金等。有色金属中的铜是人类最早使用的金属材料之一。现代,有色金属及其合金已成为机械制造业、建筑业、电子工业、航空航天、核能利用等领域不可缺少的结构材料和功能材料。
有色_有色金属 -发展历史
简史据考证,铜、铅、锡、汞、金、银和铁都是史前金属。8000年以前,人类就知道使用铜,7000年前知道有铅,3000年前就在炼丹术中使用汞,2000年前就出现了炼锡技术。92种有色金属在17世纪前被认识和应用的有9种。18世纪元素周期表问世,与此同时德国、英国、法国、墨西哥等国相继设立了矿冶学院,开展实验研究,结果发现钴、铂等15种。19世纪科学技术进入繁荣时代,共发现了铌、钽等41种。20世纪由于天然放射性元素镭、铀、钍的陆续发现,逐步揭开了原子结构的秘密;更由于x射线分析、回旋加速器的发明和中子的发现,进一步发现和分离出包括一系列人工放射性元素在内的27种元素。铜是人类最早发现的古老金属之一,在公元前第四世纪人类就掌握了炼铜技术。铅也是人类最早提炼出来的金属之一,欧洲于17世纪有大规模生产铅的记载。人类在古代即已使用含锌的铜合金,中国是最早掌握炼锌技术的国家,明代著作《天工开物》对此作了详细记述。约在16世纪,中国生产的金属锌开始传入欧洲,纯度在95%以上。英国于18世纪初期开始生产锌。镍于19世纪初期开始工业生产,铝和镁于19世纪后期实现较大规模工业化生产。而稀有金属的工业化生产较晚,大多始于20世纪,如钨和钼是在20世纪初期,而钛、锆、钽和铌则是在第二次世界大战之后。有色金属工业早期是从开采与利用金、银和铜、铅、锌等逐步发展起来的。20世纪前半叶,铝、镁、镍等金属的生产有了较快的发展。20世纪中期是稀有金属蓬勃发展时期。随着科学技术的发展和各工业部门对有色金属需求的日益增加,促使有色金属冶金技术的迅速发展和生产规模的不断扩大。1990年全世界共生产原铝约18.3lMt,精铜约11.05Mt,精铅约7.24Mt,镍约0.86Mt,,钛约98Kt。1993年中国主要有色金属总产量达3.26Mt。到20世纪90年代,世界各国所形成的有色金属生产能力,能生产出人类所需的各种有色金属。
有色_有色金属 -金属分类
有色金属
在有色金属分类上,全世界还没有统一的标准,各国分类方法不尽相同,而且在分类中某些金属的归属存在交叉的情况。
工程材料,按原子或分子结构、物理或化学性能的不同分为金属、非金属、复合材料三大类。在金属材料中,除以铁、铬、锰三种元素为基的黑色金属材料外,其余元素构成的材料均被称作有色金属材料(在国外,通常把黑色金属称作含铁金属,而把有色金属称作非铁金属)。
有色金属材料的分类方法很多,目前通用的分类方法有:一般分类;按化学成分分类;按用途分类;按组成合金的元素数目分类等。
一般分类
有色金属按其密度、价格、矿源的储量和分布情况等分为五大类,即重有色金属、轻有色金属、贵金属、半金属与稀有金属。重有色金属重有色金属一般指密度在4.5以上的有色金属,包括铜、镍、铅、锌、钴、锡、锑、汞、镉、铋等。依据其特性不同,这些重有色金属都具有特殊的应用范围与用途。
轻有色金属
轻有色金属一般指密度在4.5以下的有色金属,包括铝、镁、钠、钾、钙、锶、钡等。这些金属不仅密度小,而且化学活性大,与氧、硫、碳及卤素化合物接触相当稳定。
贵金属
贵金属一般指矿源少、开采和提取比较困难、价格比一般金属贵的金属,如金、银及铂族元素(铂、铱、锇、钉、钯、铑等)。这些金属的特点是密度大(10.4~22.4),熔点高(916~3000℃),化学性质稳定,难于被腐蚀。贵金属广泛应用于电气、电子、宇航工业。
半金属
半金属一般指物理化学性质介于金属与非金属之间的硅、硒、碲、砷、硼等。此类金属,根据各自特性,具有不同的用途。硅是半导体主要材料之一;高纯碲、硒、砷则是制造化合物半导体的原料;硼是合金的重要添加元素。
稀有金属
稀有金属一般指在自然中含量很少、分布稀散或难于从原料中提取的金属。依其物理化学性质、原料的共生关系、生产流程等特点,稀有金属又可划分为以下五种。
(1)稀有轻金属包括锂、铍、铷、铯、钛等。除密度小之外,这些金属化学活性都很强。其氧化物、氯化物都具有很高的化学稳定性,不易还原。
(2)稀有高熔点金属包括钨、钼、钽、铌、锆、钒、铼等。其共同特点是熔点高,自1830℃(锆)至3400℃(钨),硬度大,抗腐蚀性强,可与一些非金属生成高硬度、高熔点的稳定化合物(碳化物、氮化物、硅化物、硼化物),是生产硬质合金的重要材料。
(3)稀有分散金属包括镓、铟、铊、锗等。其特点是在地壳中储量很分散,大多数没有单独形成矿物与矿床。
(4)稀土金属包括镧系以及与镧系元素性质相近的钪与钇。在元素周期表中,从镧到铕称为轻稀土,从钆到镥包括钪、钇称为重稀土。这些金属的原子结构相同、物理化学性质相近,在矿石中又总是伴生在一起,提取分离过程较繁杂。
(5)稀有放射性金属简称为放射性金属,包括钋、镭、锕、钍、镤、铀以及钫、锝、镎、钚、镅、锔、锫、锎、锿、镄、钔、锘、铹等。这些元素在原子能工业上起着极其重要的作用。
按化学成分分类
有色金属材料按化学成分(即合金系统)分为:铜及铜合金;轻金属及其合金;其它有色金属及其合金。铜及铜合金
铜及铜合金包括:纯铜(紫铜)、铜锌合金(黄铜)、铜锡合金(锡青钢等)、无锡青铜(铝青铜)、铜镍合金(白铜)。
轻金属及轻合金
轻金属及轻合金包括:镁及镁合金、铝及铝合金、钛及钛合金。
其它有色金属及其合金
其它有色金属及其合金包括:铅及其合金、锡及其合金、锌镉及其合金、镍钴及其合金、贵金属及其合金、稀有金属及其合金等。
按用途分类
有色金属按用途分类是常用的一种方法。按用途可分为:铸造合金,即液态成形用合金。
变形合金,即压力加工用合金。
轴承合金,即滑动轴承用合金。
焊料,即各种钎焊用合金。
硬质合金。
印刷合金。
中间合金。
特殊合金。
粉末金属。
按组成合金的元素数目分类
有色金属合金按其组成合金的元素数目可分为:二元合金由两个主要元素组成的有色金属合金,如以铜、锌为主要元素组成的黄铜合金。
三元合金由三个主要元素组成的有色金属合金,如以锌、铝、铜为主要元素组成的锌合金。
四元合金由四个主要元素组成的有色金属合金,如以镁、铝、锰、锌为主要元素组成的镁合金。
多元合金由四个以上主要元素组成的有色金属合金,如以钛、铝、铬、锰、铁、钼、钒为主要元素组成的钛合金。
有色_有色金属 -金属分布
铁矿:全国已探明的铁矿区有1834处。大型和超大型铁矿区主要有:辽宁鞍山一本溪铁矿区、冀东一北京铁矿区、河北邯郸一刑台铁矿区、山西灵丘平型关铁矿、山西五台一岚县铁矿区、内蒙古包头一白云鄂博铁锈稀土矿、山东鲁中铁矿区、宁芜一庐纵铁矿区、安徽霍丘铁矿、湖北鄂东铁矿区、江西新余一吉安铁矿区、福建闽南铁矿区、海南石碌铁矿、四川攀枝花一西昌钒钛磁铁矿、云南滇中铁矿区、云南大勐龙铁矿、陕西略阳鱼洞子铁矿、甘肃红山铁矿、甘肃镜铁山铁矿、新疆哈密天湖铁矿,等等。
锰矿:全国已探明的锰矿区共有213处,主要有:辽宁瓦房子锰矿;福建连城锰矿;湖南湘潭、民乐、玛瑙山、响涛园等锰矿;广东有小带、新椿等锰矿;广西八一、下雷、荔浦等锰矿;四川高燕和轿顶山锰矿;贵州遵义锰矿。
铬铁矿:有56处产地,主要是新疆萨尔托海、西藏罗布莎、内蒙古贺根山、甘肃大道尔吉等铬矿。
铜矿:已探明矿区910处,主要为:黑龙江省多宝山;内蒙古自治区乌奴格吐山、霍各气;辽宁省红透山;安徽省铜陵铜矿集中区;江西省德兴、城门山、武山、水平;湖北省大冶一阳新铜矿集中区;广东省石