純金屬使用在哪些方面
① 金屬有哪些用途
這問題涉及太廣了,金屬也有很多很多,現實中多是合金用的比較多。常回見金屬及用途有答以下幾種:
1。銀用做銀幣、電子設備、牙醫使用的充填劑;
2。金用做飾物、金幣;
3。鋁用做電纜、鋁罐、鋁窗;
4。銅用做電線、樂器、水管;
5。鐵用做鐵路、船、鐵橋、欄桿;
6。鋅用做鍍在鐵的表面,使鐵不易生銹;
7。錫用做鍍在軟鋼上,防止軟鋼與氧氣和人接觸。減慢鋼的生銹速度。
② 什麼是純金屬
何金屬都不能達到絕對純。「超純」具有相對的含義,是指技術上達到的標准。由於技術的發展,也常使「超純」的標准升級例如過去高純金屬的雜質為ppm級(即百萬分之幾),而超純半導體材料的雜質達ppb級(十億分之幾),並將逐步發展到以ppt級(一萬億分之幾)表示。實際上純度以幾個「9」()來表示(如雜質總含量為百萬分之一,即稱為6個「9」或6),是不完整概念,如電子器件用的超純硅以金屬雜質計算,其純度相當於9個「9」,但如計入碳,則可能不到6個「9」。「超純」的相對名詞是指「雜質」,廣義的雜質是指化學雜質(元素)及「物理雜質」(晶體缺陷),後者是指位錯及空位等,而化學雜質是指基體以外的原子以代位或填隙等形式摻入。但只當金屬純度達到很高的標准時(如純度9以上的金屬),物理雜質的概念才是有意義的,因此目前工業生產的金屬仍是以化學雜質的含量作為標准,即以金屬中雜質總含量為百萬分之幾表示。比較明確的辦法有兩種:一種是以材料的用途來表示,如「光譜純」、「電子級純」等;一種是以某種特徵來表示,例如半導體材料用載流子濃度,即一立方厘米的基體元素中起導電作用的雜質個數(原子/厘米)來表示。而金屬則可用殘余電阻率([49-03]/[49-02])表示。
超純金屬的制備有化學提純法如精餾(特別是金屬氯化物的精餾及氫還原)、升華、溶劑萃取等和物理提純法如區熔提純等(見硅、鍺、鋁、鎵、銦)。其中以區熔提純或區熔提純與其他方法相結合最有效。
化學提純法由於容器與葯劑中雜質的污染,使得到的金屬純度受到一定的限制,只有用化學方法將金屬提純到一定純度之後,再用物理方法如區熔提純,才能將金屬純度提到一個新的高度。可以用半導體材料鍺及超純金屬鋁為例說明典型的超純金屬制備及檢測的原理(見區域熔煉)。
用區熔提純方法提純金屬時,雜質的分配系數對提純金屬有重大的關系,由於鍺中大部分雜質的分配系數都小於1,所以鍺的區熔提純是十分有效的。半導體材料的純度,也可用電阻率來表徵。區域提純後的金屬鍺,其錠底表面上的電阻率為30~50歐姆·厘米時,純度相當於8~9,可以滿足電子器件的要求。但對於雜質濃度小於[KG2]10原子/厘米[KG2]的探測器級超純鍺,則尚須經過特殊處理。由於鍺中有少數雜質如磷、砷、鋁、鎵、硅、硼的分配系數接近於1或大於1,要加強化學提純方法除去這些雜質,然後再進行區熔提純。電子級純的區熔鍺錠用霍爾效應測量雜質(載流子)濃度,一般可達10~10原子/厘米。經切頭去尾,再利用多次拉晶和切割頭尾,一直達到所要求的純度(10原子/厘米),這樣純度的鍺(相當於13)所作的探測器,其解析度已接近於理論數值。
超純金屬鋁的制備與檢測方法與鍺不同。用三層電解法制備的精鋁,其純度為99.99%,金屬鋁中雜質的分配系數如表1 [金屬鋁中雜質的分配系數]。
精鋁經過區熔提純,只能達到5 的高純鋁,但如使用在有機物電解液中進行電解,可將鋁提純到99.9995%,並可除去有不利分配系數的雜質,然後進行區熔提純數次,就能達到接近於 7 的純度,雜質總含量<0.5ppm。這種超純鋁除用於制備化合物半導體材料外,還在低溫下有高的導電性能,可用於低溫電磁設備。制備化合物半導體的金屬如鎵、銦、砷、磷,可利用氯化物精餾氫還原、電解精煉、區熔及拉晶提純等方法制備超純金屬,總金屬雜質含量為 0.1~1ppm。其他金屬如銀、金、鎘、汞、鉑等也能達到≥6 的水平。
超純金屬的檢測方法極為困難。痕量元素的化學分析系指一克樣品中含有微克級(10克/克)、毫微克級(10克/克)、微微克級(10克/克)雜質的確定。常用的手段有中子和帶電粒子活化分析,原子吸收光譜分析,熒光分光光度分析,質譜分析,化學光譜分析及氣體分析等。
③ 日常生活中哪些東西屬於純金屬物質急!
不知道你要多純的…
大於99%的有做電線用的銅線鋁線,電話線不是;你家錢比較多的話也許身上帶的金銀手飾也是;體溫計里的汞也是;純度差一點的包干電池用的鋅皮也算吧…
還有的話自己拿周期表出來找找好了。
④ 純金屬的用途是什麼
金屬的用途
「大地之子」-----鈦
鈦是一種銀白色的金屬,早在1791年,英國科學家威廉姆·格里戈爾在英國密那漢郊區找到這種神奇的元素時,首先發現了這種新元素。過了4年,德國化學家克拉普洛特又從匈牙利布伊尼克的一種紅色礦石中,發現了這種元素,便以希臘神話中的英雄來命名。鈦的意思是「地球的兒子」。鈦的外形很像鋼鐵,但遠比鋼鐵堅硬,且體重只有鐵的一半。在常溫下,鈦可以安然無恙地「躺」在各種強酸、強鹼中;就連最兇猛的酸------ 王水,也不能腐蝕它。有人曾把一塊鈦片扔進大海,經過5年以後取出來,仍然閃閃發亮,沒有半點銹斑。俗話說:「真金不怕火煉」。可是鈦的熔點比黃金還高出 600多攝氏度。正因為鈦的本領非凡,所以有著廣泛用途。現在,鈦是製造飛機、坦克、軍艦、潛艇不可缺少的金屬。在宇宙飛船和導彈中,也大量用鈦代替鋼鐵。鈦與氮、碳結合生成的氮化鈦、碳化鈦,也是非常堅硬的化合物,它們的耐熱本領甚至還比鈦高1倍。這樣堅硬而耐熱的材料,可以代替超級鋼,製造高速切削刀具。鈦的許多特殊性能,還在化工、超聲波和超導技術中得到應用。然而,鈦有個最大的缺點,就是提煉比較困難。這主要是因為鈦在高溫下可以與氧、碳、氮以及其他許多元素化合。所以人們曾把鈦當作「稀有金屬」,其實,鈦的含量約佔地殼重量的6‰,比銅、錫、錳、鋅的總和還要多10多倍。在世界上,我國鈦的儲藏量最多,四川的攀枝花,鈦的儲藏量佔全國90%以上,是世界上罕見的大鈦礦。
鋁的外衣
將銀白色的鋁放在空氣中,沒有多久,便穿上了一件極薄的、近乎透明的白色外衣——氧化膜。
真使人難以相信,鋁的這件外衣,同光彩奪目的紅、藍寶石的主要成分竟是一個東西,都是氧化鋁(A1203)。它們的區別,只是晶體的結構不同。然而,你可別瞧不起鋁的這件貌不驚人的外衣,它對於鋁的使用卻作出了傑出的貢獻哩!
大家都知道,鋼鐵是具有多種寶貴性能的材料。將鋼鐵放在空氣中,也會穿上一件外衣——鐵銹(主要成分是氧化鐵)。可是鋼鐵的這件外衣結構很疏鬆,大氣中的氧、水蒸氣、二氧化碳分子都能穿過這件外衣的無數孔隙,深入到鋼鐵內部,繼續把鋼鐵變成鐵銹,直至整塊鋼鐵都變成無用的「爛鐵」為止。所以,為了保護鋼鐵不被銹蝕,人們常讓鋼鐵製品另外穿上一件保護衣——防銹物質。
鋁的外衣與鋼鐵的外衣不同,它雖然非常薄,但是卻「天衣無縫」,非常緻密。即使把鋁塊拉長、壓扁、扭轉或彎曲,它也不會鬆掉、脫落,仍能牢牢地裹在鋁的表面。氧氣、水蒸氣、二氧化碳分子對它都無可奈何,鑽不過去。
鋁的外衣——氧化鋁不溶於水,熔點高達2050℃。把鋁製品加熱到660℃時,金屬鋁已熔化成為液體,可是氧化鋁仍然覆蓋在液態鋁表面,防止氧氣與鋁接觸。
鋁的外衣稱得上是一副不怕水浸、火燒,能夠保護自己免受大氣腐蝕的盔甲。
但是,鋁的外衣也有關中不足之處:一是天然形成的這件防護衣太薄了,厚度只有萬分之二到萬分之四毫米,一張普通的紙也比它厚五百倍,因此經不起機械的損傷;二是怕酸、怕鹼。如果這件外衣能夠再厚一些,能更堅硬、耐磨損、耐腐蝕,就更好了。
為了使鋁的外衣增厚,人們想到,鋁的外衣——氧化鋁膜,是鍋與空氣中的氧發生氧化反應生成的。如果用比氧具有更強的氧化性物質來和鋁發生氧化反應,那末,生成的氧化鋁膜豈不是可以更厚實一些了嗎?
於是,人們先用磷酸鈉(Na3PO4)、氫氧化鈉(NaOH)、硅酸鈉(Na2SiO3)等溶液洗去鋁製品表面的油污,再讓它在熱水中洗個澡,然後浸在鉻酸鈉(Na2CrO4)、碳酸鈉(Na2CO3)及氫氧化鈉混和液中進行氧化處理。由於鉻酸鈉是一種強氧化劑,鋁的外衣一—氧化鋁膜果然大大增厚了。
在工業上,人們將鋁製品浸在電解質溶液中作陽極,通入直流電使鋁氧化,也生成了較厚的氧化鋁膜。人工加厚的氧化鋁膜比天然形成的厚八十多倍,達0.015—0.017毫米。
有趣的是,人工加厚的鋁製品外衣,還真象人穿的衣服一樣可以染上各種顏色。這樣,鋁製品就不再是一律穿銀白色的外衣了,而是可以穿上金黃、大紅、寶藍、翠綠等五光十色的漂亮衣服。你們看到的逗人喜愛的金黃色筆套、彩色金屬鈕扣、打火機等等鋁製品,它們穿的就是染了色的氧化鋁外衣。
燈泡的化學
當我們輕輕一按開關,亮起書桌上的台燈來溫習時,我們又對這個助手有多少認識呢?
想一想 你知道一個普通燈泡怎樣發光嗎?
燈泡所以能夠發光,是因為電流經過鎢的金屬絲(又稱鎢絲)時產生高熱所引致的。我 們所以選用鎢絲,是因為它是熔點最高的金屬(其熔點為3422oC),在攝氏1000多度的環境下仍舊保持不變,而其他金屬在這環境下早已熔掉了。
鎢和很多金屬一樣,在高溫時很快便會被氧化和燒斷,所以燈泡里不能存有氧氣。但如果抽出所有空氣令燈泡真空,高溫的鎢又很容易蒸發成為氣體,縮減了燈泡的壽命。那怎麼辦呢?為了延長燈泡的壽命,燈泡里會載滿氬這種惰性氣體,並且加了點壓力,以減低蒸發的機會。此外,燈泡里還加點碘,同樣是為了減慢鎢蒸發的速度。這是因為鎢和碘在約1000oC 的環境下會變成碘化鎢,但當碘化鎢再接觸高熱的鎢絲時,又再變回鎢和碘。這樣,便可以使燈泡的壽命延長一點了。
水不能撲救哪些物質造成的火災
當火災發生時,很多人會習慣的用水去滅火,但事實上有些時候卻不能這么做,下面這些著火的情況便不能用水去滅火,否則變成了「火上澆油」。
(1)鹼金屬不能用水撲救。因為水與鹼金屬(如金屬鉀、鈉)作用後能使水分解而生成氫氣和放出大量熱,容易引起爆炸。
(2)碳化鹼金屬、氫化鹼金屬不能用水撲救。如碳化鉀、碳化鈉、碳化鋁和碳化鈣以及氫化鉀、氫化鎂等遇水能發生化學反應,發出大量熱,可能引著火和爆炸。
(3)密度小於水的和不溶水的易燃液體,原則上不可以用水撲救。
(4)熔化的鐵水、鋼水不能用於撲救。因為鐵水、鋼水溫度約在1 600 ℃,而水蒸氣在1 000 ℃以上時便能分解出氫氣和氧氣,有引起爆炸危險。
(5)高壓電器裝置火災,在沒有良好接地設備或沒有切斷電流的情況下,一般不能用水撲救。
鋼鐵和合金
鋼鐵和合金統稱為金屬材料。金屬材料一般利用它們的物理性質,如延展性、硬度、抗拉強度、導熱性、導電性等。有時也利用它們的化學性質,如抗氧化、抗酸鹼性等。除了作導線、儀器儀表的零部件、廚房用具等外,很少用金屬單質,常用的是它們的合金,因為合金的性能和使用價值都比單質高。
通常所指的合金是有色合金的泛稱,如銅合金、鋁合金等。實際上鋼也是合金,普通的鋼材是鐵和碳的合金,所以也叫碳素鋼。鋼里除鐵、碳外,加入其他的元素,就叫合金鋼。另加入一種元素的合金鋼,即是三元合金鋼。如錳鋼、硅鋼(也叫矽鋼,矽是硅過去的中文名稱)等。另外加入兩種或兩種以上元素的叫多元合金鋼。合金鋼還常按用途命名,如工具鋼、高速鋼、不銹鋼等。
我國的鋼鐵工業發展較快,特別是一些大型鋼鐵廠的建成投產,鋼的年產量迅速增加(目前寶鋼的年產量為600萬噸,到1999年可達1000萬噸),1993年已達8688萬噸,居世界第三位。
下面介紹一些重要的鋼種。
在碳素鋼中有一般碳素鋼和優質碳素鋼。前者含碳量在0.4%以下的用作鐵絲、鉚釘、鋼筋等建築材料,含碳量0.4~0.5%的用作車輪、鋼軌等,含碳量 0.5~0.6%的用來製造工具、彈簧等。後者含硫、磷等雜質比一般碳素鋼低,常用作機械零件,在機械製造業中應用最多。
在合金鋼中有錳鋼、硅鋼等。錳鋼一般含錳1.4~1.8%,用於製造汽車、柴油機上的連桿螺栓、半軸、進汽閥和機床的齒輪等。硅鋼是含硅量高的鋼,具有很高的電阻,在電氣工業中有廣泛應用。例如,變壓器用的鋼即是含碳量小於0.02%、含硅3.8~4.5%的硅鋼。
在按用途命名的鋼中,常見的有工具鋼、高速鋼和不銹鋼。
工具鋼是用作車刀、刨刀、銼刀、鋸條、拉絲工具等的合金鋼。常用的有鉻鋁工具鋼(含鉻1.2~1.5%、含鋁1.0~1.5%)、鉻鉬釩工具鋼(含鉻 11~12%、含鉬0.4~0.6%、含釩0.15~0.3%)、鉻錳鉬工具鋼(含鉻0.6~0.9%、含錳1.2~1.6%、含鉬0.15~0.3%)等。
高速鋼也叫鋒鋼,是含鎢的合金鋼,用於製造高速運轉的切削工具。它一般含鎢8.5~19%、含鉻3.8~4.4%、含釩1~4%。
不銹鋼主要指含鉻、鎳的合金鋼,品種很多,常見的有含鉻17~20%、含鎳8~11%。如果再加入鈦(1%左右),鋼的耐酸能力更強。
重要的有色金屬合金中,銅合金較多,下面介紹其中的5種。鋁青銅含銅90~95%、鋁5~10%,用作裝飾品和用具。
青銅含銅67~89%、鋅2~33%、錫0~9%(不含錫的也叫無錫青銅)、鉛0~2%,用作製造機械零件。此外還有特種青銅,如磷青銅、鈹青銅、硅青銅等,具有耐腐蝕、高導電性能,用於儀表工業。
黃銅含銅66~73%、鋅27~34%,常用於製造船舶機械零件。
鋁黃銅含銅68~70%、鋅27~31%、鋁1~3%,用於製造船的推進機翼、舵等。
德國銀含銅45~62%、鋅20~30%、鎳15~18%,呈銀色、硬度高、電阻大,用來製作裝飾品和電熱器。
鋁合金中主要有堅鋁和鋁鎂合金。堅鋁含鋁95.5%、銅3%、錳1%、鎂0.5%,堅硬而輕,用於製造汽車和飛機。
鋁鎂合金含鋁90~94%、鎂6~10%,可製作儀器及天平梁。
易熔合金有鑄字合金、巴比特合金、伍德合金和焊錫等。鑄字合金(也稱活字金)含鉛70%、銻18%、錫10%、銅2%,用於製造鉛字。
巴比特合金含錫70~90%、銻7~24%、銅2~22%,它是包含堅硬晶體的過冷液體,受到壓力時會自動調整而減少磨損,用於製造機械的軸承。
伍德合金含鉍38~50%、鉛25~31%、錫12.5~15%、鎘12.5~16%,熔點低(60~70℃),用於製作汽鍋的安全閥等。
焊錫含鉛67%、錫33%,熔點為275℃,用於熔接金屬。
此外,含鎳60~75%、鐵12~26%、鉻11~15%、錳1~2%的鎳鉻合金,電阻大、耐腐蝕,常用作電熱絲(鎳鉻絲)。
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新型金屬材料
新型金屬材料種類繁多,它們都屬合金。
形狀記憶合金形狀記憶合金是一種新的功能金屬材料,用這種合金做成的金屬絲,即使將它揉成一團,但只要達到某個溫度,它便能在瞬間恢復原來的形狀。形狀記憶合金為什麼能具有這種不可思議的「記憶力」呢?目前的解釋是因這類合金具有馬氏體相變。凡是具有馬氏體相變的合金,將它加熱到相變溫度時,就能從馬氏體結構轉變為奧氏體結構,完全恢復原來的形狀。
最早研究成功的形狀記憶合金是Ni-Ti合金,稱為鎳鈦腦(Nitanon)。它的優點是可靠性強、功能好,但價格高。銅基形狀記憶合金如 Cu-Zn-Al和 Cu-Al-Ni,價格只有Ni-Ti合金的10%,但可靠性差。鐵基形狀記憶合金剛性好,強度高,易加工,價格低,很有開發前途。表7-3列出一些形狀記憶合金及其相變溫度。
形狀記憶合金由於具有特殊的形狀記憶功能,所以被廣泛地用於衛星、航空、生物工程、醫葯、能源和自動化等方面。
在茫茫無際的太空,一架美國載人宇宙飛船,徐徐降落在靜悄悄的月球上。安裝在飛船上的一小團天線,在陽光的照射下迅速展開,伸張成半球狀,開始了自己的工作。是宇航員發出的指令,還是什麼自動化儀器使它展開的呢?都不是。因為這種天線的材料,本身具有奇妙的「記憶能力」,在一定溫度下,又恢復了原來的形狀。
多年來,人們總認為,只有人和某些動物才有「記憶」的能力,非生物是不可能有這種能力的。可是,美國科學家在五十年代初期偶然發現,某些金屬及其合金也具有一種所謂「形狀記憶」的能力。這種新發現,立即引起許多國家科學家的重視。研製出一些形狀記憶合金,廣泛應用於航天、機械、電子儀表和醫療器械上。
為什麼這些合金不「忘記」自己的「原形」呢?原來,這些合金都有一個轉變溫度,在轉變溫度之上,它具有一種組織結構,面在轉變溫度之下,它又具有另一種組織結構。結構不同性能不同,上面提及美國登月宇宙飛船上的自展天線,就是用鎳鈦型合金作成的,它具有形狀記憶的能力。這種合金在轉變溫度之上時,堅硬結實,強度很大;而低於轉變溫度時,它卻十分柔軟,易於冷加工。科學家先把這種合金做成所需的大半球形展開天線,然後冷卻到一定溫度下,使它變軟,再施加壓力,把它彎曲成一個小球,使之在飛船上只佔很小的空間。登上月球後,利用陽光照射的溫度,使天線重新展開,恢復到大半球的形狀。
形狀記憶合金問世以來,引起人們極大的興趣和關注,近年來發現在高分子材料、鐵磁材料和超導材料中也存在形狀記憶效應。對這類形狀記憶材料的研究和開發,將促進機械、電子、自動控制、儀器儀表和機器人等相關學科的發展。
高溫合金渦輪葉片是飛機和太空梭渦輪噴氣發動機的關鍵部件,它在非常嚴酷的環境下運轉。渦輪噴氣發動機工作時,從大氣中吸入空氣,經壓縮後在燃燒室與燃料混合燃燒,然後被壓向渦輪。渦輪葉片和渦輪盤以每分鍾上萬轉的速度高速旋轉,燃氣被噴向尾部並由噴筒噴出,從而產生強大的推力。在組成渦輪的零件中,葉片的工作溫度最高,受力最復雜,也最容易損壞。因此極需新型高溫合金材料來製造葉片。
貯氫合金氫是21世紀要開發的新能源之一。氫能源的優點是發熱值高、沒有污染和資源豐富。貯氫合金是利用金屬或合金與氫形成氫化物而把氫貯存起來。金屬都是密堆積的結構,結構中存在許多四面體和八面體空隙,可以容納半徑較小的氫原子。如鎂系貯氫合金如MgH2,Mg2Ni等;稀土系貯氫合金如LaNi5,為了降低成本,用混合稀土 Mm代替La,推出了MmNiMn, MmNiAl等貯氫合金;鈦系貯氫合金如TiH2,TiMn1.5。貯氫合金用於氫動力汽車的試驗已獲得成功。隨著石油資源逐漸枯竭,氫能源終將代替汽油、柴油驅動汽車,並一勞永逸消除燃燒汽油、柴油產生的污染。
非晶態合金非晶態合金又稱為金屬玻璃,具有拉伸強度大,強度、硬度高,高電阻率、高導磁率、高抗腐蝕性等優異性能。適合做變壓器和電動機的鐵芯材料。採用非晶態合金做鐵芯,效率為97%,比用硅鋼高出10%左右,所以得到推廣應用。此外,非晶態合金在脈沖變壓器、磁放大器、電源變壓器、漏電開關、光磁記錄材料、高速磁泡頭存儲器、磁頭和超大規模集成電路基板等方面均獲得應用。
⑤ 你經常使用的交通工具是什麼 其中使用了哪些純金屬使用了哪些合金
交通工具一般都是用合金製造,使用純金屬一方面造價高,另一方面容易引發一些問題(如與水,氧氣等反應……這樣就不好了)合金的性能遠遠優於純金屬,耐腐性強,強度大……自行車有鋁合金材料的,鈦合金材料的。 Z.WEN 認知膚淺,還望見諒
⑥ 常見的純金屬有哪些
絕對純金屬幾乎沒有,比較純的如銅Cu 、鋁Al 、銀Ag、金Au、鎂Mg、鎢W等,在一般實驗室中還有鉑Pt、鈉Na、鉀k等。
⑦ 金屬都用在哪些方面(三條即可)
建築方面(鋼筋)、機械方面(機床殼體等)、醫學方面(手術器械)、車輛工程(汽車本體)、空間技術(火箭本體等).太多了
⑧ 生活中 有哪些金屬材料,哪些是純金屬,哪些是合金
一般來說金、銀,鉑等化學性質不活潑的貴金屬(通常用作獎牌,首飾等)版是純金屬。而合金往往是權一些化學性質較活潑的金屬,例如鋁合金(用作鋁合金門窗、鋁合金板材)以及鈉鉀合金(用作冷卻劑、催化劑、乾燥劑)等等。
⑨ 哪些交通工具是純金屬使用了哪些合金
基本沒有哪種交通工具是純金屬的,鋁合金、含鉬含錳等元素特殊鋼
⑩ 常見的純金屬有哪些
金銀銅鋁鐵