[科普中國]-有色金屬材料

狹義的有色金屬又稱非鐵金屬，是鐵、錳、鉻以外的所有金屬的統(tǒng)稱，廣義的有色金屬還包括有色合金。有色合金是以一種有色金屬為基體，通常大于50%，加入一種或幾種其他元素而構成的合金。

有色金屬概述經(jīng)過洋務運動，中國的有色金屬工業(yè)也逐步發(fā)展起來，出現(xiàn)了一批官辦的采用新式機械的廠礦。如漠河金礦等。同時，民族資本的金屬工業(yè)也有所發(fā)展，在19世紀80年代以后的十多年中先后開辦的有色金屬金、銀、銅等民營廠礦約有十六家。甲午戰(zhàn)爭后，礦治業(yè)更加受到重視，自1904年至1911年又先后開辦了官辦或官商合辦的有色金屬礦場十二處，如麻哈金礦、黃金洞金礦、觀都金礦、贛州銅礦、水口山鉛鋅礦蒙自錫礦、銅仁銻礦等。同時外資開辦的礦場也逐漸増多。第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后，我國有色金屬工業(yè)獲得了空前的發(fā)展1。

有色金屬中的銅是人類最早使用的金屬材料之一?，F(xiàn)代有色金屬及其合金已成為機械制造業(yè)、建筑業(yè)、電子工業(yè)、航空航天、核能利用等領域不可缺少的結構材料和功能材料。

分類方法按合金系統(tǒng)分重有色金屬合金、輕有色金屬合金、貴金屬合金、稀有金屬合金等；按合金用途則可分：變形（壓力加工用合金）、鑄造合金、軸承合金、印刷合金、硬質合金、焊料、中間合金、金屬粉末等。

按化學成份分類銅和銅合金材、鋁和鋁合金材、鉛和鉛合金材、鎳和鎳合金材、鈦和鈦合金材。按形狀分類時?？煞譃椋喊濉l、帶、箔、管、棒、線、型等品種。

按生產(chǎn)及應用分類1、有色冶煉產(chǎn)品： 指以冶煉方法得到的各種純有色金屬或合金產(chǎn)品。

2、有色加工產(chǎn)品 ( 或稱變形合金 )： 指以機械加工方法生產(chǎn)出來的各種管、捧、線、型、板、箔、條、帶等有色半成品材料。

3、鑄造有色合金： 指以鑄造方法，用有色金屬材料直接澆鑄形成的各種形狀的機械零件。

4、軸承合金： 專指制作滑動軸承軸瓦的有色金屬材料。

5、硬質臺金： 指以難熔硬質金屬化合物 ( 如碳化鎢、碳化鈦 ) 作基體，以鉆、鐵或鎳作黏結劑，采用粉末冶金法 ( 也有鑄造的 ) 制作而成的一種硬質工具材料，其特點是具有比高速工具鋼更好的紅硬性和耐磨性，如鎢鈷合金、鎢鉆釷臺金和通用硬質合金等。

6、焊料： 焊料是指焊接金屬制件時所用的有色合金。

7、金屬粉末： 指粉狀的有色金屬材料，如鎂粉、鋁粉、銅粉等。

金屬礦物金屬礦物是指具有明顯的金屬性的礦物。如呈金屬或半金屬光澤，具各種金屬色（如鉛灰、鐵黑、金黃等），不透明，不導電，導熱性良好的礦物。它們絕大多數(shù)是重金屬元素的化合物，主要是硫化物和部分氧化物，如方鉛礦（Pbs）、磁鐵礦（Fe3O4）；個別的本身就是金屬單質，如自然金（Au）。少數(shù)不具典型金屬性者如閃鋅礦（ZnS）、辰砂（HgS）、錫石（SnO2）等亦屬金屬礦物。石墨（C）雖具明顯的金屬性，但它不是金屬礦物。

金屬礦物包括黑色金屬和有色金屬。

其中有色金屬又分為有色重金屬、有色輕金屬、稀有金屬、貴金屬及半金屬5類。所謂黑色金屬是指鐵和鐵基合金（有時也包括鉻和錳）。有色金屬是指除鐵和鐵基合金（有時包括鉻和錳）以外的一切金屬的通稱。有色重金屬是指比重大于4.5的有色金屬，有銅、鉛、鋅、鎳、鈷、錫、銻、汞、鎘、鉍等。有色輕金屬是指比重小于4.5的有色金屬，有鋁、鎂、鈉、鈣、鍶、鋇等。

稀有金屬是指在地殼中含量少又比較分散的有色金屬，又可分為：

①高熔點的：如鈦、鋯、釩、鈮、鉭、鉬、鎢等；

②輕的：如鋰、銣、銫、鈹?shù)龋?/p>

③分散的：如鎵、錮、鉈、鍺、鉿、錸等；

④稀土的：如鈧、釔、鑭及鑭系元素等；

⑤放射性的：如錒系元素（釷、釙、鈾等）等。

貴金屬是指在地殼中含量少、比重大（10.4—22.4）、熔點高、價格貴的有色金屬，如金、銀、鉑族元素（鉑、銥、鋨、鈀）等。半金屬是指介于金屬和非金屬之間的有色金屬，如硅、硒、碲、硼等。

重金屬介紹

重金屬指比重大于5的金屬，（一般指密度大于4.5克每立方厘米的金屬）約有45種，如銅、鉛、鋅、鐵、鈷、鎳、錳、鎘、汞、鎢、鉬、金、銀等。盡管錳、銅、鋅等重金屬是生命活動所需要的微量元素，但是大部分重金屬如汞、鉛、鎘等并非生命活動所必須，而且所有重金屬超過一定濃度都對人體有毒。

汞中毒的臨床表現(xiàn)有全身癥狀為頭痛、頭昏、乏力、發(fā)熱。口腔及消化道癥狀表現(xiàn)為齒齦紅腫酸痛、糜爛出血、牙齒松動、齦槽溢膿，口腔有臭味，并有惡心、嘔吐、食欲不振、腹痛、腹瀉。皮膚接觸可出現(xiàn)紅色斑丘疹，以四肢及頭面部分布較多。少數(shù)患者可有腎損害，個別嚴重者可有咳嗽、胸痛、呼吸困難、紺紫等急性間質性肺炎的表現(xiàn)。

重金屬中毒會使體內的蛋白質凝固,如果輕微中毒,就大量喝牛奶,牛奶中的蛋白質會和重金屬反應,這樣不會損傷到你自身的身體機能,喝了以后馬上就醫(yī)。

在環(huán)境污染方面所說的重金屬主要是指汞（水銀）、鎘、鉛、鉻以及類金屬砷等生物毒性顯著的重元素。重金屬不能被生物降解，相反卻能在食物鏈的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后進入人體。重金屬在人體內能和蛋白質及酶等發(fā)生強烈的相互作用，使它們失去活性，也可能在人體的某些器官中累積，造成慢性中毒。

重金屬元素由于某些原因未經(jīng)處理就被排入河流、湖泊或海洋，或者進入了土壤中，使得這些河流、湖泊、海洋和土壤受到污染，它們不能被生物降解。魚類或貝類如果積累重金屬而為人類所食，或者重金屬被稻谷、小麥等農(nóng)作物所吸收被人類食用，重金屬就會進入人體使人產(chǎn)生重金屬中毒，輕則發(fā)生怪?。ㄋ畟R病、骨痛病等），重者就會死亡。所以我們不要過量地進食海產(chǎn)，每次進食前一定要把海產(chǎn)徹底煮熟，以免吃入細菌。

重金屬鹽使人中毒原因

重金屬鹽類如醋酸鉛、氯化汞、硫酸銅、硝酸銀等都是蛋白質的沉淀劑．蛋白質是組成人體細胞的重要物質，人若吸收了重金屬鹽類，體內的蛋白質就會生成沉淀物——蛋白質鹽，人也就會因蛋白質變性而中毒。

重金屬鹽中毒解毒

可溶性重金屬鹽會使蛋白質凝結而變性,誤服重金屬鹽會使人體內組織中的蛋白質變性而中毒,如果立即服用大量鮮牛奶或蛋清和豆?jié){,可使重金屬跟牛奶、蛋清、豆?jié){中的蛋白質發(fā)生變性作用，從而減輕重金屬對機體的危害。

重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中，但由于人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業(yè)制造活動日益增多，造成不少重金屬如鉛、汞、鎘、鈷等進入大氣、水、土壤中，引起嚴重的環(huán)境污染。以各種化學狀態(tài)或化學形態(tài)存在的重金屬，在進入環(huán)境或生態(tài)系統(tǒng)后就會存留、積累和遷移，造成危害。如隨廢水排出的重金屬，即使?jié)舛刃?，也可在藻類和底泥中積累，被魚和貝的體表吸附，產(chǎn)生食物鏈濃縮，從而造成公害。

如日本的水俁病，就是因為燒堿制造工業(yè)排放的廢水中含有汞，在經(jīng)生物作用變成有機汞后造成的；又如痛病，是由煉鋅工業(yè)和鎘電鍍工業(yè)所排放的鎘所致。汽車尾氣排放的鉛經(jīng)大氣擴散等過程進入環(huán)境中，造成地表鉛的濃度已有顯著提高，致使近代人體內鉛的吸收量比原始人增加了約100倍，損害了人體健康2。

貴金屬介紹貴金屬主要指金、銀和鉑族金屬（釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑）等8種金屬元素。這些金屬大多數(shù)擁有美麗的色澤，對化學藥品的抵抗力相當大，在一般條件下不易引起化學反應。它們被用來制作珠寶和紀念品，而且還有廣泛的工業(yè)用途。

種類及其含量要求

金銀鉑鈀貴金屬

依據(jù)GB11887－2002《首飾 貴金屬純度的規(guī)定及命名方法》，市場上銷售的貴金屬首飾可分為金首飾、銀首飾、鉑首飾和鈀首飾4種。

金首飾

根據(jù)金含量的不同，通常可分為18K金、足金和千足金等。1K 等于100% 除以24，即1K約等于4．1667%。24K的理論純度為100%。

①18K金首飾的金含量不低于75.0%，可標識為18K 或G18K、G750、Au750、金18K、金750。

②足金首飾的金含量不低于99.0%，可標識為足金或G990、Au990、金990。

③千足金首飾的金含量不低于99.9%，可標識為千足金或G999、Au999、金999。此外市面上（特別在國外）還可見到一些9K（金含量不低于37.5%）、14K（金含量不低于58.5%）和22K（金含量不低于91.6%）之類的金首飾。

銀首飾

市面上常見的銀首飾有：

①925銀，有人也稱為紋銀，要求銀的含量不得低于92.5%，其他7.5%可以是銅或抗氧化元素，可標識為S925或Ag925、銀925。

②足銀，要求銀的含量不得低于99.0%，可標識為S990 或Ag990、銀990。偶爾也能見到800 銀（銀含量不得低于80.0%）。發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)廠家為了防止銀首飾氧化，常常在925銀和足銀的表面再鍍上一層鎳，檢測時若不小心就很容易將其誤認為是假貨或仿銀制品。

鉑首飾

鉑也稱白金。首飾市場中，常見的鉑首飾有Pt900、 Pt950和Pt990。

①Pt900，要求鉑的含量不得低于90.0%，可標識為Pt900或鉑900。

②Pt950，要求鉑的含量不得低于95.0%，可標識為Pt950或鉑950。

③Pt990，要求鉑的含量不得低于99.0%，可標識為Pt990或鉑990、足鉑（足白金）。偶爾也能見到Pt850（鉑的含量不得低于85.0%）， Pt750（鉑的含量不得低于75.0%）。

鈀首飾

鈀這個貴金屬是才單獨被制作為首飾的，是貴金屬首飾家族中又一個新成員。市面上流行的鈀首飾主要有Pd950和Pd990。

①Pd950，要求鈀的含量不得低于95.0%，可標識為Pd950或鈀950。

②Pd990，要求鈀的含量不得低于99.0%，可標識為Pd990或鈀990。含鈀量不低于75.0%和50.0%的鈀首飾主要用于鑲嵌。不允許將鈀首飾稱作為“鈀白金首飾”、“鈀鉑金首飾”等含混名稱。另外，標準規(guī)定還要求，貴金屬首飾的重量要保留兩位小數(shù)，單件重量在100克以內的飾品，其重量負偏差不得大于0．01克。

其它仿真首飾

市面上有售的還有少量下列飾品：

①包金：就是把黃金打制成極薄的金箔，包在以銅、銀、鋅、鎳等為基體的材料上，加工成各種飾品，這樣既便宜，又給人以黃金相同的感覺。飾品上往往打24KF、18KF印記。

②鍍金 ：是利用電解原理，在金屬基體表面上鍍上一層金膜，一般厚度為10微米以上，金屬基體多為銅、銀、鋅、鎳或它的合金。其特點是金層極薄，鍍制方便，成本很低，有一定的裝飾效果，但金層易被磨損掉，飾品只有短時期的輝煌。首飾上常有18KGP，24KGP印記。

③亞金：以銅為基體的仿金材料，表面上往往鍍金。

④稀金 ：實際上不含金，是前幾年出現(xiàn)的一種黃色合金，主要是由銅、鎳等組成的合金，含有少量稀土元素。

⑤鈦金 ：市場上少有出現(xiàn)，也是一種仿金首飾，在基體表面上鍍鈦，生成一種叫TiN的物質。

另外市場上還出現(xiàn)過被稱作為臺灣金、泰國金、鍛壓金的首飾。這些均屬仿金首飾，并不是那些地方產(chǎn)的足金飾品，而是鍍金、包金之類的東西。甚至某些旅游區(qū)市場上還有稱“寶石金”的首飾，這實際上也是鍍金、包金制品。

運行情況(一)有色金屬產(chǎn)量平穩(wěn)增長

2013年1～6月，我國十種有色金屬產(chǎn)量1946.8萬噸，同比增長10%。其中，精煉銅產(chǎn)量323.4萬噸，同比增長12.9%;原鋁產(chǎn)量1058萬噸，同比增長7.9%;鉛產(chǎn)量227.2萬噸，同比增長12.5%;鋅產(chǎn)量257.1萬噸，同比增長9.2%。

(二)生產(chǎn)企業(yè)效益有所下降

2013年1～6月，9078家規(guī)模以上有色金屬工業(yè)企業(yè)(含黃金、稀土)實現(xiàn)主營業(yè)務收入24409.7億元，同比增長14.1%;實現(xiàn)利稅1259.8億元，同比下降6.7%;實現(xiàn)利潤773.1億元,同比下降12.45%。

(三)有色金屬產(chǎn)品價格震蕩下行

2013年1～6月，有色金屬價格呈現(xiàn)震蕩下行態(tài)勢,國內市場銅現(xiàn)貨平均價為55060元/噸，同比下降4.7%;鋁現(xiàn)貨平均價為14701元/噸，同比下降8%;鉛現(xiàn)貨平均價為14363元/噸，同比下降7.7%;鋅現(xiàn)貨平均價為15125元/噸，同比下降1.5%。

(四)有色金屬進、出口額出現(xiàn)回落

2013年1～6月，我國有色金屬進出口貿易總額790.6億美元，同比增長0.8%。其中: 進口額489.1億美元，同比下降8.7%，出口額301.5億美元，同比增長21.4%，但扣除黃金首飾及零件出口額后，主要有色金屬出口額為139.1億美元，同比下降3.8%。

(五)行業(yè)結構調整穩(wěn)步推進

2013年1～6月，我國有色金屬工業(yè)(不包括獨立黃金企業(yè))完成固定資產(chǎn)投資額2846.7億元，同比增長19.3%。其中,有色金屬礦采選完成固定資產(chǎn)投資502.9億元，同比增長0.9%;有色金屬冶煉完成固定資產(chǎn)投資929億元，同比增長2.2%;有色金屬加工完成固定資產(chǎn)投資1414.8億元，同比增長44.6%。開采、冶煉投資熱緩解，壓延加工項目投資出現(xiàn)上升勢頭。

(六)節(jié)能降耗水平進一步提高

2013年1～6月，我國鋁錠綜合交流電耗下降到13762千瓦時/噸，同比下降了114千瓦時/噸,節(jié)電12.1億千瓦時;銅冶煉綜合能耗下降到327千克標準煤/噸，同比下降了3.1%。

本詞條內容貢獻者為:

楊曉紅 - 副教授 - 西南大學