什么是有色金属？- 完整指南

什么是有色金属？

有色金属是不含任何​​可观量铁的合金或金属。所有的纯金属都是有色元素，除了铁（Fe），它在拉丁语“Ferrum”中也被称为铁素体，意思是“铁”。

有色金属往往比黑色金属更昂贵，但由于它们的理想特性而被使用，包括轻质（铝）、高导电性（铜）、非磁性或耐腐蚀（锌）。

一些有色金属材料用于钢铁工业，例如铝土矿，用于高炉的熔剂。其他有色金属，包括铬铁矿、软锰矿和黑钨矿，用于制造铁合金。然而，许多有色金属的熔点较低，使其不太适合在高温下应用。

有大量的有色金属材料，涵盖了每一种不含铁的金属和合金。重要的有色金属包括铝、铜、铅、镍、锡、钛和锌，以及黄铜等合金。

金、银、铂等贵金属和钴、汞、钨、铍、铋、铈、镉、铌、铟、镓、锗、锂、硒、钽、碲、钒等稀有金属和锆也是有色金属。它们通常通过硫化物、碳酸盐和硅酸盐等矿物获得。有色金属通常通过电解提炼。

黑色金属和有色金属的区别在于黑色金属中含有铁。黑色金属，如铸铁或碳钢，含碳量高，通常使它们在暴露于湿气时容易生锈。然而，熟铁则不然，因为其纯度高而不易生锈，而不锈钢则因铬的存在而不会腐蚀。

古代历史

有色金属是人类最早用于冶金的金属。金、银和铜以其天然的结晶和金属形式存在。这些金属虽然稀有，但数量足以引起人类的注意。

与大多数其他金属相比，它们对氧气的敏感性较低，即使在风化的露头中也能找到它们。铜是第一种被锻造的金属。它柔软到可以通过冷锻制成各种物体，并且可以在坩埚中熔化。金、银、铜由于能够形成各种不同用途的形状，从而取代了木材和石头等其他资源的一些功能。

由于它们的稀有性，这些金、银和铜器物被视为奢侈品，并且非常小心地处理。铜的使用也预示着从石器时代到铜器时代的过渡。继铜器时代之后的青铜器时代再次以青铜的发明而告终，这是一种铜与有色金属锡的合金。

回收和污染控制

由于它们的广泛使用，有色废金属通常被回收利用。废料中的二次材料对冶金行业至关重要，因为新金属的生产经常需要它们。一些回收设施对有色金属材料进行再冶炼和重铸；渣滓在现场收集储存，金属烟气过滤收集。

有色金属废料来源于工业废料、颗粒排放物和过时技术（例如铜电缆）废料。

用途和特性

有色金属用于广泛的商业、工业和住宅应用。这可能需要根据其机械性能仔细选择材料，包括金属成型的难易程度以及这些性能是否会在此过程中发生改变。

黑色金属的许多特性可以在有色金属材料中找到，例如，铝或钛合金在某些情况下可以代替钢，铁的磁性可以被钴、镍或稀土元素效仿已经合金化了。

然而，由于有色金属通常更昂贵，它们往往被用于其独特的属性，而不是简单地作为钢铁的替代品。这些属性包括更轻的重量、导电性、耐腐蚀性和非磁性。有色金属也往往比黑色金属更柔软、更具延展性，这意味着它们还可以提供美学应用，就像金和银一样。

有色金属的性能包括：

• 易于制造（包括机械加工、铸造和焊接）
• 高耐腐蚀性
• 良好的导热性和导电性
• 低密度
• 非磁性
• 色彩缤纷

常见的有色金属和合金

因为它们包括任何不包括铁的金属，所以有许多不同的有色金属和合金。

有色金属的重要清单包括：

• 铝，
• 铜，
• 领导，
• 镍，
• 锡，
• 钛，
• 锌

• 黄铜。
• 黄金，
• 银，
• 白金
• 钴，
• 水星，
• 钨，

• 铍，
• 铋，
• 铈，
• 镉，
• 铌，
• 铟，
• 镓，

• 锗，
• 锂，
• 硒，
• 钽，
• 碲，
• 钒
• 锆

以下是一些比较常见的有色金属的一些特性和常见用途：

1.铜

铜已被人类使用了数千年，至今仍被工业广泛使用。铜合金、黄铜（铜和锌）和青铜（铜和锡）的添加进一步拓宽了这种有色金属的用途（有关这些合金的详细信息，请参见下文）。

铜及其合金的特性包括高导热、高导电、良好的耐腐蚀性和高延展性。

这些特性使铜及其合金可用于热交换器和加热容器、电线或电机中的电导体、屋顶材料、管道配件以及平底锅和雕像。铜也会氧化成绿色。

2。铝

铝是一种重要的金属，由于其重量轻且易于加工，因此用途广泛。尽管铝是一种相对昂贵的材料，但它也是许多合金的基础金属。

铝具有耐腐蚀性和良好的热和电导体（尽管不如铜），并且具有良好的延展性和延展性，因此铝在冷加工后会变硬，因此需要进行退火处理。

轻质铝材使其非常适合航空航天和汽车应用以及游艇的海上使用。铝也存在于自行车车架、平底锅和饮料罐中。

3.铅

几个世纪以来，铅已被用于一系列应用，包括用于子弹、燃料甚至油漆中。但是，它被释放到大气中被发现是不健康的，而其他应用程序也对用户造成了伤害。

铅是最重的普通金属，耐腐蚀。它也不与许多化学物质发生反应，而且柔软且有延展性。

尽管铅的许多以前的用途不再被允许，但铅仍被广泛用于电池、电源线和酸罐。

4.锌

几个世纪以来，锌一直被用作合金元素，特别是用于各种用途的合金钢以及将铜合金化以制造黄铜。

含有合金元素的镀锌材料具有更强的防锈能力，可用于链节围栏、护栏、吊桥、灯柱、金属屋顶、热交换器和车身。锌还用作阴极保护 (CP) 中的牺牲阳极和电池的阳极材料。氧化锌还用作油漆中的白色颜料，并在橡胶制造过程中用于散热。

5.银

几个世纪以来，银一直被用作贵金属。银具有所有金属中最高的导电性、导热性和反射率，在加热时还具有柔软性和延展性，并且具有很强的耐腐蚀性。

银用于珠宝商和货币，还可以用于太阳能电池板、水过滤、电触点和导体以及彩色玻璃，甚至用于特殊糖果。

6.黄金

黄金是另一种用于珠宝商和造币的贵金属，是最具延展性的金属，具有延展性，耐腐蚀和许多其他化学反应。

其导电性已使金用于计算机设备以及红外线屏蔽、彩色玻璃生产、金箔以及牙齿修复。

7.钛

钛于 1791 年首次被发现，具有良好的耐腐蚀性和所有金属元素的最高强度密度比。非合金，它与某些钢一样坚固，但密度较小。

它可以与包括铁和铝在内的金属制成合金，制成坚固而轻巧的合金，用于航空航天、汽车、农业、军事、医疗和体育用途，也可用于珠宝商和手机。

黑色金属和有色金属有什么区别？

简单的答案是黑色金属含有铁，而有色金属不含。更深入的回答是，黑色金属和有色金属各有其独特的特性。这些属性决定了它们最适合的应用。

有色金属自文明之初就已被使用。公元前 5000 年铜的发现标志着石器时代的结束和铜器时代的开始。后来铜锡合金青铜的发明开启了青铜时代。

黑色金属的使用始于公元前 1200 年左右，当时铁的生产开始变得司空见惯。这迎来了铁器时代。