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时间:2011-5-1124 10:25:39 飞虹刀片厂采摘

 

  现 代切削技术正向着高速度、高精度、高效率的方向发展,与此同时,切削技术对刀具性能的要求也越来越高。聚晶立方氮化硼(Polycrystalline Cubic Boron Nitride,PCBN)作为利用人工方法合成的硬度仅次于天然金刚石的新型刀具材料,是目前高速切削铁系金属最合适的刀具材料。

    聚晶立方氮化硼(PCBN)于上世纪由美国GE公司首先研制成 功,由于PCBN材料具有高的硬度和耐磨性、很高的热稳定性和高温硬度、优良的化学稳定性以及较好的导热性和较低的摩擦系数,因此PCBN刀具自问世之初 就受到美国、德国、英国、日本等工业发达国家的重视。经过30多年的发展,国外对PCBN刀具的研究已基本进入成熟阶段,产品也向多样化、系列化方向发 展。我国也有不少单位和学者从事PCBN刀具的开发和研究,但与国外相比,无论在PCBN材料的合成还是刀具切削性能的研究方面都有所滞后。

    PCBN刀具作为21世纪的主要换代刀具之一,在工业发达国家工具使用总量中所占比重越来越大。美国GE公司认为,在工业化国家,PCBN刀具材料将有 6.2亿美元的市场。我国机床工具行业的“十五”规划重点是发展数控机床及其配套部件,2005年国内PCBN刀片需求量已达到66.2万片(折合为 30mm的片)。根据市场调查和科学预测,我国PCBN刀具消费总值到2010年可达到5.4亿元。

2 PCBN刀片的研制

从1957年美国GE公司研制出立方氮化硼(CBN)单晶粉末、70年代研制成功PCBN刀具至今,经过30多年的发展,PCBN刀具已逐步趋于成熟。目 前PCBN刀具多由PCBN刀片与刀杆或可转位刀片焊接而成,近年来整体式PCBN刀片种类也越来也多。PCBN刀片是0.5mm左右的PCBN层直接烧 结在硬质合金基体上形成的复合整体。这种材料既具有PCBN的高硬度、高热稳定性和高的化学稳定性,同时又具有硬质合金强度好、可焊性好的优点,使 PCBN刀具不仅可切削各种硬度的工件,而且也易于生产。PCBN刀片质量的好坏直接影响着刀具切削性能。

2.1 PCBN刀片的烧结   PCBN刀片的制作方法主要有两种:一种是一次聚合法,即直接用六方氮化硼(HBN)一次聚合成高密度的烧结体;另一种是二次聚合法,先合成高密度立 方氮化硼(CBN),然后再以其为原料经高温高压烧结成聚晶立方氮化硼。目前较为普遍的是加入粘结剂的二次聚合法:

(1) 加入金属粘结剂的CBN烧结   金属粘结剂种类很多,主要有Ni、Co、Ti、Ti-Al等。在烧结温度下,金属粘结剂成为液相,液相的出现对CBN烧结有一定的促进作用,烧结可以 在稍低的温度和压力下进行。另外,由于CBN不溶于金属粘结剂,不会发生可以促进收缩和晶体长大的溶解析出过程。在烧结过程中硬质合金中的钴呈液态渗入 CBN晶界中,将硬质合金与CBN烧结体紧密粘结在一起。采用金属粘结剂的PCBN刀具的硬度较纯CBN烧结的刀具硬度低,但是韧性好。英国 Element six 公司的AMB90、美国GE公司的BZN6000以及日本三菱生产的MB710等牌号都是由金属粘结剂烧结而成。

(2) 加入陶瓷粘结剂的CBN烧结   陶瓷粘结剂主要有TiN、TiC、Al2O3等。由于烧结过程中易产生裂纹,因此多在陶瓷粘结剂中加入铁族元素(铁、钴、镍) 以及Mo或Mo2C等增加陶瓷离子间的强度,起到流体传压介质的作用,有利于形成内部无变形的烧结体,钼等还可以改进陶瓷粒子和铁元素之间的润湿性。陶瓷 粘结剂PCBN中粘结剂的含量一般较高,韧性较金属粘结剂刀具差,但其抗高温性能更好。这类产品有英国Element six公司的DBA80、DBC50,美国GE公司的BZN7000S、BZN8200,日本住友的NBX300、NBX3200等。

(3) 纯CBN烧结   在CBN聚晶体中也可以不加粘结剂直接烧结而成聚晶立方氮化硼。CBN在烧结时发生再结晶和晶粒长大过程, 烧结后的CBN多晶体的晶粒已不是原来的CBN单晶体颗粒。这种PCBN刀具耐磨性好,寿命长,但较脆且温度条件苛刻,难以制成高韧性及大尺寸的刀片。

2.2 PCBN刀片质量的影响因素

PCBN刀片的质量受到多种因素的影响,其中烧结过程中各种工艺参数的改变,对PCBN刀片的质量影响最大。粘结剂/催化剂材料、基体材料等组成材料,以及颗粒表面清洁度、颗粒度等都决定了PCBN刀片的性能。

(1) 基体的选择   由于碳化钨硬质合金具有较高的硬度,较好的导热性和韧性,因此多采用含有Co的碳化钨硬质合金作为PCBN刀片基体。Co作为一种溶剂和粘结剂可以显 著提高CBN的烧结度,增强PCBN的强度[3],但是碳化钨硬质合金中Co的含量不能过高,否则将影响PCBN刀片的耐磨性,缩短刀具的使用寿命。

(2)CBN 晶粒的清洁度与颗粒度   CBN晶粒的表面清洁度将直接影响着PCBN的烧结质量,因此在烧结前都要对CBN晶粒进行严格地处理,以去掉晶粒表面的水分及氧化物等杂质。采用的 方法主要是在真空或氢气、氨气等还原性气体下加热1~2个小时。否则过多的杂质会影响CBN-CBN颗粒间及CBN与粘结剂间的粘结,使得PCBN刀片强 度减小,耐磨性能降低。

CBN颗粒的大小不但对PCBN刀具的切削表面质量有影响而且对 PCBN烧结时粘结剂的烧结能力起到一定的作用。一般来说,CBN颗粒度越小,PCBN刀具切削表面质量越好,刀具抗冲击能力和耐磨性越好,因此,在加工 淬硬钢并且要求高的表面质量(即实现PCBN刀具的“以车代磨”)时,所采用PCBN刀具中的CBN颗粒应取较小值。但另一方面,由于PCBN刀片的烧结 是通过“毛细现象”即各种粘结剂元素渗透到CBN颗粒之间实现的,如果CBN颗粒太小,CBN颗粒间的间隙就会减小,从而使得粘结剂元素的渗透量减小。因 此,烧结时CBN颗粒又应选得大一些。综合考虑以上两种因素,CBN烧结时应多选择混合粒度,并根据所选粘结剂粘结能力的不同而确定不同的粒度范围。

(3)CBN 晶粒含量   CBN含量对PCBN刀具的硬度、导热性有较大的影响。CBN含量越高,刀具的硬度越高,导热性越好。高含量PCBN刀具(一般CBN含量为 80%~90%)是以CBN之间的直接结合为主,具有高硬度和高导热性。这类PCBN刀具适合加工高硬度合金和组织中含有高硬质点的材料,如冷硬铸铁、耐 热合金等。目前此类刀具刀片主要有GE公司的BZN6000,Element six公司的AMB90、住友电工公司的BN100、BN600等。低含量PCBN刀片多为陶瓷粘结剂,耐热性好,易于加工淬硬钢(合金钢、轴承钢、模具 钢、碳钢等),利用切削区内热滞留高温形成的金属软化效应进行切削。GE公司的BZN8100、BZN8200,Element six公司的DBC50,住友电工公司的NB300、NB220以及山高公司的CBN10、CBN100、CBN150等均属于此类。

(4) 粘结剂   CBN烧结所需的粘结剂:①物理化学性能越接近CBN越好,这样不会过多的削弱烧结后PCBN刀具的切削性能;②易于达到熔点温度或在此温度下具有好 的塑性;③相对于CBN具有足够的化学活性,具有使六方氮化硼(HBN)向CBN转化的催化性。   目前,常用到的粘结剂按其物理化学性质可分为金属粘结剂(如Ni、Co、Ti、Ti-Al等)和陶瓷粘结剂(如TiN、TiC、TiCN、Al2O3 等);按作用可分为催化剂(如,Al、AlN、AlB2、Si等)和溶解剂(如Ti、Ni、Co、TiN、TiC、TiCN等)。粘结剂种类和含量都对 PCBN刀片的性能有不同的影响。碳化物、氮化物、碳氮化物可以提高PCBN刀片的抗化学磨损能力和抗冲击能力,但含量过高会降低刀具硬度,使刀具寿命缩 短;钴是最常用的粘结剂,可以提高CBN烧结时的烧结度;Ti陶瓷粘结剂可以提高PCBN刀片的韧性;铝及铝的化合物可与CBN颗粒及其它粘结剂发生反 应,使CBN颗粒粘结得更加牢固,提高刀具耐磨性;Si和Al、AlN、AlB2的混合物是HBN向CBN转化的有效催化剂,在陶瓷粘结剂里加入少量的 Al、Si还可以增强CBN间的粘结,形成连续的陶瓷相[12];以铝化镍作为粘结剂的PCBN复合片导电性好,适于采用低成本电火花进行切割。   由于粘结剂的不同,现在PCBN刀片趋于两种特性:一种是具有高的耐磨性(高含量CBN,催化粘结剂),另一种是具有好的抗冲击性(低含量CBN,陶 瓷粘结剂)。

3 PCBN刀片的市场现状

目前国内外PCBN刀片的制造厂商参差不齐,PCBN刀片质量上有很大的差异,但总体来说国内的PCBN刀片较国外产品无论从质量上、规格上还是品种上都有一定的差距。

    随着研究制造的日益深入,国外PCBN刀片现已形成系列化,从而 带来了应用的专业化;另一方面PCBN复合片的尺寸也大型化,目前可供货规格有57mm、74mm、101.6mm等。大复合片不仅单位面积成本降低,利 用率提高,而且更能满足用户制造各种规格刀片的要求。另外,整体式刀片的推出(如,山高公司CBN100、CBN30、CBN300等),克服了由于焊接 式PCBN刀片尺寸小引起的切削深度限制和由于加工过程中焊接点失效引起的PCBN失效风险;PCBN刀片材料也向多元形式发展,涂层PCBN刀片已经研 制成功,并应用于工业生产(如住友公司BNC80、BNC150、BNC200;山高公司CBN50C、CBN400C等)。

虽然我国对PCBN材料的研究与制造开始也较早,但是由于以前国内 制造业习惯采用硬质合金和普通的磨料磨具加工铁系金属,因此限制了对PCBN刀具的应用和开发。目前,国内能够制造PCBN刀片的厂家虽然数量较多,但是 整体实力较差,产品种类少,质量也相对较差。因此,在汽车工业等重点用户进行难加工材料的切削方面,我国PCBN刀片大部分还是依赖进口。

4 PCBN刀片的发展趋势

由 于PCBN刀具在加工铁系金属方面具有无与伦比的优越性,其适于高速 切削技术、“以车代磨”技术,不仅可以节约成本而且大大提高了生产效率,必将使得PCBN刀具在国内得以广泛推广。同时,刀具制造商从单纯刀具供应商的地 位上升至成为用户企业提高生产效率和产品质量、降低制造成本的重要伙伴的身份转变,使得PCBN刀片材料向着多元化、系列化的方向发展以适应不同材料的切 削加工。目前,PCBN复合材料、涂层技术、PCBN纳米技术已成为未来PCBN刀片材料发展主要方向

 

引用出處: 

http://www.china-blade.net/PCBN%E5%88%80%E7%89%87.htm

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设计和使用PCBN(聚晶立方氮化硼)和PCD(聚晶金刚石)切削刀具的最近进展提供给不同的行业制造商强有力的提高生产率的新动力。如汽车工业运用新的大颗粒整体PCBN刀片使得高效切削难加工合金铸铁成为可能,原先它们只能由磨削完成。

“在 最新的整体PCBN材质等级增加颗粒度已经显著改善性能,”底特律山高Carboloy先进材料产品经理David Huddle说,“较大的PCBN颗粒尺寸改进耐磨性和抗冲击性,这对于大量加工如铁素体含量低于10%的铸铁材料很关键。”Huddle解释道,粗加工 这些零件时良好的抗冲击韧性对承受裂纹、砂眼和其它铸造过程留下的缺陷来说很重要。精加工时需要非常好的耐磨性,因为零件含铬量达28%~30%而且硬度 在洛氏68~72之间。

最新的PCBN刀片还具有更好的可靠性和经济性。刀片厚度从传统的3.18mm加厚到4.76mm,能安全地安装在有刀垫座的标准硬质合金刀杆上。另外,整体式PCBN结构在双面提供多个切削刃,从而降低分摊到生产每个零件的刀片成本。

除 了这种新型的整体式厚刀片,如今的PCBN刀片还有表面烧结型和镶齿型。表面烧结型是在硬质合金基体上烧结一个完整的PCBN表面。目前使用 最多的PCBN刀片是价格比较低廉的镶齿型。这种型式的刀片是在硬质合金刀片的一角镶焊一小片PCBN,一般提供1至2个切削刃。表面烧结型和镶齿型都符 合工业标准规格。和最新的整体式刀片一样,它们可以安装在标准硬质合金刀杆和铣刀盘的刀座上。

切削条件和参数

根据Carboloy的Huddle的说法,用PCBN切削硬材料最适合用于洛氏硬度值45以上的零件。“那是业内大多数人认可的实际操作中的下限,”他说。“我们不去说你不能用PCBN加工较低硬度的零件,但在那些应用里前刀面的月牙洼磨损是个问题。”

用 PCBN刀片进行粗加工时,使用刀片的最大切深范围是:白口铸铁和其它硬的高铬铸铁约4.76mm,不含铬的“清洁”铸铁最多为 6.35mm。精加工的线速度范围从加工高铬铸铁的每分钟105~120m高到加工灰铸铁的每分钟2100m。Huddle强调,对于所有的PCBN加工 一定要有坚固的配置。“通常包括刀具本身、工夹具、机床主轴和机床本身。”

Huddle说,合适的PCBN精加工速度会依工件材料、材 料硬度和零件尺寸形状不同而有戏剧性的变化。“加工洛氏硬度范围60~62的淬硬钢 时,在切深为0.5mm条件下线速度可达每分钟180m”他建议。在进给量从每转0.05~0.1mm范围时,通常能得到小于的0.3μm的极好的光洁 度。在加工稍硬的材料时,可以切得更快些,但即使那样,上限大约是线速度每分钟200m,高于这个速度磨损会加剧。显然,加工普通铸铁时的切削速度能快很 多。

选用正确的刀片类型

Huddle说,PCBN加工的另外一个重要事项是关于整体式、表面烧结式、镶齿式刀片的正确选择。“PCBN镶齿刀片在很宽范围的粗精加工应用中既经济又可靠,但有一些应用领域肯定用整体式或表面烧结式更好。”

Huddle 说,粗镗中间部位有铸造飞边的汽缸套就是一个例子。“如果在这里使用镶齿刀片,即使切削深度完全正确,飞边很可能不可避免偏离 PCBN部分。而采用更结实的整体式或表面烧结式PCBN刀片一般不会发生这样的事。”整体式和表面烧结式刀片还有可重磨的好处,延续的使用能抵消最初投 资的高成本。

Huddle强调,整体式或表面烧结PCBN刀片都能很好用于带飞边的汽缸套加工,并增加防止误解的说明,“整体式刀片的初始成本较高。为了经济有效地使用,你要确保应用场合允许你使用两面切削刃。”

目 前PCBN刀片应用增长最大的是硬车削,尤其是诸如硬度在洛氏60~65之间的齿轮、轴、轴承等合金钢材料的汽车发动机零件精车。“这些零件 传统磨削加工到很高的尺寸精度和很高的光洁度,”Huddle解释道。现在可以用CNC车床达到相同的效果,而CNC车床的成本大概只有CNC磨床的一 半,维护费用也远低于CNC磨床。

价格较低的PCBN镶齿刀片能用于这些硬车削加工,因为切削深度较浅,在0.3~0.38mm之间。Carboloy自己用镶齿刀片试验时,洛氏硬度60~62之间的淬硬钢零件加工出的表面光洁度一致保持在0.3μm或更低。

优化PCBN应用

通常来讲,PCBN加工应该干切削。“PCBN材料硬到足够抵抗加工产生热量引起的变形,但它也脆到冷却液的热冲击就产生裂纹,”Huddle说。“尤其是在断续切削的场合。有断续切削的PCBN加工决不能使用冷却液。”

刀片刃口修磨是另一个强烈影响到PCBN加工成功与否的加工条件。Huddle解释道:“记住PCBN刀片是一小片硬且很脆的将用于加工工件材料洛氏硬度可能达到62的切削材料。”

为 了达到理想的刀具寿命,PCBN刀片的切削刃必须通过正确的刃口修磨得到加强。对于精加工铸铁只需很小的珩磨,对于白口铸铁的重载粗加工要有 15度角的宽3.8mm的负倒棱。也可能会用到负倒棱与珩磨的组合。“通过刀片上增加负倒棱,切削刃得到强化,”Huddle解释道。“譬如,刀尖角的起 始值90度加上20度的负倒棱,现在刀尖角变为110度。刀尖角越大,切削刃将越强。”

合理修磨PCBN刀片的一般原则是保持负倒棱的 角度与工件材料的硬度成比例,因为切削刃的加强会使切削力改变方向。因此,在加工铸铁时轻微的珩 磨对精加工是合适的,20度角宽0.02mm的负倒棱对粗加工是恰当的。对加工硬度高到洛氏65度的钢件,合理的负倒棱范围是0.01~0.02mm宽 X20度。

用PCD粗、精加工铝

同PCBN的情况一样,PCD(聚晶金刚石)刀片的 应用也在增长——虽然不是因为切削材料本身的发展。“人们已经超越了5到10年前粘屑的困 扰,”Huddle说,“今天,他们期望PCD刀片和硬质合金相比在经济性方面胜出,因为他们知道这些刀片在大多数有色金属应用场合戏剧性地超过硬质合金 的表现。”

今天使用的大部分PCD刀片是镶齿型的,意思是指它们包含一小块焊接在硬质合金刀片一角的聚晶金刚石。镶齿刀片符合工业标准规格,所以它们可以安装在标准硬质合金刀杆和铣刀盘的刀座上。但是不象硬质合金刀片,镶齿PCD刀片是不可转位的。它们只提供一个切削刃。

PCD刀片也有标准化的表面烧结型,它是将一个整面的聚晶金刚石烧结到硬质合金基体上。表面烧结型的初期成本更高,但单面上可转位,提供多个切削刃。通常买到的这种刀片是圆形的,以获得最多的有效切削刃,并且主要用于特殊场合。

Huddle 说,使用PCD刀片的一个重要进展是更安全的刀片保持性——尤其对于回转刀具。今天,你有提高刀片保持性的楔块和螺钉的组合——即 使是锥度的刀片和楔块。你也可得到传统螺钉或夹紧设计,或者PCD小片直接焊接在卡座体上的直接安装卡座式刀盘。刚性更好的工夹具配备使用户使用PCD更 可靠,也帮助他们充分利用PCD带来的生产率潜力。

Huddle说,更安全的零件夹持和更好的机床及主轴刚性有相近的作用,注意到如今 的CNC车床和加工中心能提供成功应用PCD或PCBN切削 刀具所有的刚性需求。他进一步指出,随着经济的增长,新机床的数量增长迅速,为使用高性能的PCD和PCBN切削刀具提供了更友好的环境。

当今PCD应用中的一个有趣的例子是精铣铝合金汽车进气管。据Huddle讲,在这些应用里,刀盘通常组合PCD镶齿刀片和普通硬质合金刀片来抵抗在刀片吃刀线上碰到的铸造飞边。飞边有把PCD刀头和硬质合金载体相交处分离的趋势,造成PCD刀头移位的风险。

“PCD 镶齿刀片设计用于铣削的最大切深大约是PCD刀头长度的60%,”Huddle解释道。“你也许加工的切深达到PCD刀头的全长或稍少 一些,但在有飞边的场合你仍旧有PCD刀头从刀片上移位的风险。”Huddle说,补救办法是调节铣刀盘把某些普通硬质合金刀片在轴向和径向轻微地上下偏 移。硬质合金刀片将在紧接着的精加工PCD镶齿刀片之前切掉飞边。

另外一个主要使用PCD镶齿刀片的场合是工艺叫做“制粒”的汽车零件 粗加工。“为了节约运输成本和回收铝合金切屑,这一点提供象铝合金汽缸盖的 铸造厂做得很好,”Huddle说。“在机加工现场,用PCD对铸造零件以很高的金属切除率进行顶面、底面、侧面的半精加工。所有这一切做得非常快。然 后,切屑回收到铸造厂——加工零件是矩形的使得它们易于处理和包装。零件也很小,所以它们占较少的空间并能以较低的成本运输。”

“事实 上,PCD镶齿刀片越来越多用于加工很多种高硅铝合金零件,”Huddle说。在汽车工业里,它们包括汽缸盖、汽缸体、进气管、传动箱和 大量的各种型式的铝轮。应用还扩展到其它行业,如家用设施、医疗设备和航空等。Huddle解释道,零件覆盖的范围是日常生活熟悉的从洗衣机零件到用于家 庭园艺工业的割草机机身都有。

Huddle说,为了在这些应用里用PCD替代硬质合金,制造商在寻找更高的生产率,还有能消除经常换刀所需的更长的刀具寿命和保证零件光洁度要求。他指出,要取得这些好处,良好的排屑是一个关键条件。

“用PCD后切屑生成很快,以致于你不得不需要一个有效的方法来使它们连续地排出工作区,”Huddle说。“你能使用冷却液、空气、油雾、冷却空气或任何一种组合。在采用任何一种办法之前,你需要确保良好的零件质量和刀片的寿命前提下排屑。”

Huddle 说,有了有效的排屑和刚性好的夹具和机床,用PCD的切削速度高达3000m/min。“今天的CNC加工中心和车削中心很容易产 生必要的主轴转速。”为了清晰明了,Huddle引用汽车厂生产线上整个都是由CNC机床构成。“终有一天他们将用PCBN和硬质合金刀具加工铸铁汽缸 体,并且用另一套装备PCD和硬质合金的刀具加工铝合金汽缸体。”

寻求在同一台机床上使用不同的刀具技术是不简单的。近来,越来越多的制造商正同时使用传统和先进切削材料,以使得在每个加工对象上做得最好、最经济。

引用出處: 

http://www.cn-aolai.com/web/810.html

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锆石是一种硅 酸盐矿物,它是提炼金属锆的主要矿石。锆石广泛存在于酸性火成岩,也产于变质岩和其他沉积物中。锆石的化学性质很稳定,所以在河流的砂砾中也可以见到宝石 级的锆石。锆石有很多种,不同的锆石会有不同的颜色,如红、黄、橙、褐、绿或无色透明等等。经过切割后的宝石级锆石很像是钻石。锆石过去还被叫作锆英石或 风信子石。锆石可耐受3000℃以上的高温,因此可用作航天器的绝热材料。

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目录

  • 1 概述
  • 2 晶体化学
  • 3 物理性质
  • 4 结构
  • 5 饰品

 

 

锆石 - 概述

锆石

锆 石又称锆英石,它是十二月生辰石, 象征成功。(十二月生辰石还有绿松石、青金石)它的英文名字是 Zircon 。锆石为矿物名称,旧称锆英石,风信子石,透明者作为宝石,称锆石宝石。 它是地球上形成最古老的矿物之一,作为一种硅酸盐矿物,化学性质很稳定,所以成为同位素地质年代学最重要的定年矿物,已测定出的最古老的锆石 (Zircon)形成于43亿年以前。

锆石的化学成分:硅酸锆 ;化学组成为Zr[SiO4],晶体属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物。晶体呈短柱状,通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形。

 

锆石颜色多样,有无色、紫红、黄褐、淡黄、淡红、绿等,一般有无色、蓝色和红色品种。色散高,有金刚光泽。无解理。摩氏硬度7.5-8,比重大,达4.4-4.8。

锆石 - 晶体化学

理 论组成(wB%):ZrO267.1,SiO232.9。有时含有MnO、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、TR2O3、ThO2、 U3O8、TiO2、P2O5、Nb2O5、Ta2O5、H2O等混入物。H2O、TR2O3、U3O8、(Nb,Ta)2O5、P2O5、HfO2等杂 质含量较高,而ZrO2、SiO2含量相应较低时,其物理性质也发生变化,硬度和相对密度降低,且常变为非晶态。

 

因而形 成多种变种:山口石,TR2O310.93%,P2O517.7%;大山石,TR2O35.3%,P2O57.6%;苗木石,TR2O39.12%, (Nb,Ta)2O57.69%,含U、Th较高;曲晶石,含较高TR2O3、U3O8,因晶面弯曲而故名;水锆石,含H2O3~10%;铍锆 石,BeO14.37%,HfO26.0%;富铪锆石,HfO2可达24.0%。

锆石 - 物理性质

晶体呈短柱状,通常为四方柱、四方双锥或复四方双锥的聚形。由于形成条件的不同,晶体形态不同。如碱性火成岩中的锆石四方双锥发育呈双锥状;酸性火成岩中的锆石柱面和锥面均发育,呈柱状;中性火成岩中的锆石柱

锆石

面发育,并有复四方双锥出现,故锆石的晶形可作标型特征。

锆石的颜色多样,有紫红、黄褐、淡黄、淡红、绿、灰、无色等,金刚光泽。摩斯硬度7.5~8,比重4.4~4.8。色泽美丽而透明的锆石可作宝石。

 

X射线照射下发黄色,阴极射线下发弱的黄色光,紫外线下发明亮的橙黄色光。

偏光镜下:无色至淡黄色,色散强,折射率大。No=1.91~1.96,Ne=1.957~2.04。均质体折射率降低,N=1.60~1.83。

熔 点2340~2550℃。氧化条件下,在1300~1500℃稳定;1550~1750℃分解,生成ZrO2SiO2。线性热膨胀系数 5.010-6/℃(200~1000℃),且耐热震动,稳定性良好。高温下不与CaO、SiO2、C、Al2O3等反应,抗渣蚀能力强,不粘钢水。 

锆石 - 结构

锆石

锆 石在各种火成岩中作为副矿物产出。在碱性岩和碱性伟晶岩中可富集成矿,著名的产地有挪威南部和俄罗斯乌拉尔。锆石也常富集于砂矿中。世界上重要的宝石级的 锆石产于老挝、柬埔寨、缅甸、泰国等地。中国东部的碱性玄武岩中也有宝石级的锆石。锆石是提取锆和铪的最重要的矿物原料,也用于国防和航天工业。

锆石是硅酸盐类矿物,按其物理性质和化学成份可分为高型和低型两个变种。结晶完整的晶体多为“高型”;晶体极差或无晶者为“低型”。也有分为高、中、低三种的。但就宝石价值来说,高型锆石价值较高。

锆 石是天然宝石中折射率仅次于钻石、 色散值很高的宝石,无色透明的锆石酷似钻石,是钻石很好的代用品。常用的锆石多呈无色、红褐色、褐红色、绿色等。但最流行的颜色是蓝色和无色两种,其中以 蓝色价值较高,且一般都经过人工热处理。市场上的许多锆石,都是经过热处理之后再拿出来销售。这是因为处理后的宝石比原来的宝石更漂亮、更好销。

锆石的晶体属四方晶系,a0=0.662nm,c0=0.602nm;Z=4。结构中Zr与Si沿c轴相间排列成四方体心晶胞。晶体结构可视为由[SiO4]四面体和[ZrO8]三角十二面体联结而成。[ZrO8]三角十二面体在b轴方向以共棱方式紧密连接。

复四方双锥晶类,D4h-4/mmm(L44L25PC)。晶体呈四方双锥状、柱状、板状,且形态与成分密切有关。主要单形:四方柱m、a,四方双锥p、u,复四方双锥x。可依成膝状双晶。可与磷钇矿成规则连生。

锆石 - 饰品

锆石

锆石的成分中含有放射性无素铀(U)和钍(Th)。但含量很低,远低于安全系数。所以大家可以放心地佩戴锆石装饰品。

锆石是一种性质特殊的宝石。它有较高的折光率和较强的色散,无色或淡蓝色的品种加工后,象钻石一样有较强的出火现象。由于它在外观上与钻石很相似,因而被誉为可与钻石媲美的宝石。

早在古希腊时,这种美丽的宝石就已被人们所钟情。相传,犹太主教胸前佩戴的十二种宝石中就有锆石,称为“夏信斯”。据说,锆石的别名“风信子石”,就是由“夏信斯”转言而来,流行于今天的日本,我国的香港及内地。

 锆石一名源于阿拉伯语的朱之意和金色之意,而古印度曾称锆石为“月食石”。这也说明这种宝石的颜色常见于红色、金黄色、无色。同时从另一个侧面说明,锆石在古时的阿拉伯、波斯和印度地区就十分受欢迎。

大家知道,许多东西经过热处理就可以变性,锆石也是如此。如果对低型的锆石加热到一定程度时,其就会变成无色透明晶体。比如:斯里兰卡的锆石多为绿色低型的,经过热处理后,颜色明显变淡,成为高型的锆石宝石。中国海南省产的红色、棕色锆石,经过热处理,可以变成无色的。

宝石界把锆石、绿松石、青金石同列为十二月生辰石,象征胜利,好运,是成功的保证。

加工处理

锆石

中国有部分红色或棕红色的锆石,不经改色处理,也可直接研磨成美丽的宝石。但应该注意,中国红低型锆石也是二色性较强的宝石。如果从红锆石某一方向上看是红色,而从另一方向看,又是淡色或接近无色。所以,加工时,必须按一定方向研磨,让红色出现在磨型正面。

 

评价与选购

主要依据因素是 颜色、净度、切磨的款式和重量。锆石的最为流行的颜色为无色和蓝色,以蓝色者价值较高。无色锆石:是宝石级锆石的最优质品种,因其色散度高,透明无色,常 用做钻石的代用品。蓝色锆石:是锆石的优质品种,价值最高,以鲜艳的蓝色,透明无暇和高的色散倍受人喜爱。锆石性脆,硬度比钻石低的多,当做饰品佩带时必 须小心。

锆石 - 分布

锆石在各种火成岩中作为副矿物产出,其中在酸性岩和 碱性岩中分布广泛。在碱性岩和碱性伟晶岩中有时可富集。挪威南部霞石正长岩和俄罗斯乌拉尔的正长伟晶岩中产有大量锆石。由于锆石的物理化学性质稳定,常富 集于砂矿中。世界上重要的宝石级锆石,产于老挝、柬埔寨、泰国、缅甸等。

中国宝石级锆石产于华东、华南、华北等地的碱性玄武岩中。锆石是提取锆和铪的最重要矿物原料,又是国防尖端工业中重要的矿物材料。锆石熔点高达3000℃以上,可作航天器高温绝热瓦的材料。

锆石 - 工业用途

锆石极耐高温,其熔点达2750。并耐酸腐蚀。世界上有80%的锆石直接用于铸造工业、陶瓷、玻璃工业以及制造耐火材料。少量的锆石用于铁合金、医药、油漆、制革、磨料、化工及核工业。极少量的锆石用于冶炼金属锆。

含 ZrO265~66%的锆英石砂因其耐熔性(熔点2500℃以上)而直接用作铸造厂铁金属的铸型材料。锆英石砂具有较 低的热膨胀性、较高的导热性,而且较其他普通耐熔材料有较强的化学稳定性,因此优质锆英石和其他各种粘合剂一起有良好的粘结性而用于铸造业。锆英石砂也用 作玻璃窑的砖块。而锆英石砂和锆英石粉与其他耐熔材料混合还有其他用途。

锆石

锆英石和 白云石一 起在高温下反应生成二氧化锆或锆氧(ZrO2)。锆氧也是一种优质耐熔材料,虽然其晶形随温度而变。稳定的锆氧还含有少量的镁、钙、钪或钇的氧化物,稳定 的锆氧熔点接近2700,它抗热震,在一些冶金应用中比锆英石反应差。稳定的锆氧导热性低,在工业锆氧中,二氧化铪作耐熔物使用是无害的。

金属形式存在的锆,主要用于化学工业和核反应堆工业,以及用于要求耐蚀、耐高温、特殊熔合性能或吸收特殊中子的其他工业,在美国,锆总消耗量中约有8%用于这些工业,而铪金属的唯一有意义的应用是用在军舰的核反应堆。

 

锆 金属用多段提炼法获得。最初锆英石在电炉中和焦炭反应产生碳氢化锆,然后氯化生成四氯化锆。镁还原四氯化锆法(Thekrollprocess)包括四氯 化物的还原,它把镁金属放在一种惰性的气体中,用来获得海绵状锆金属。可以用碘化物热离解法 精炼高纯度锆金属,在这一过程中,依靠金属和碘蒸气在200℃的温度下发生反应,并将易挥发的碘送往连接器中,使锆成为易挥发碘的形态,从而与大多数杂质 分离。大约在1300℃的温度下,碘化物在加热的灯丝上被分离。灯丝上附着高纯度的锆。释放出来的碘从灯丝中转移,这种产物称为锆晶棒。

锆石 - 误区

在 商场里看到的一些钻石的替代品——营业员声称的锆石(Zircon),并不是前文所说的天然锆石(Zircon),而且一种人工合成的立方氧化锆 (Cubic Zirconia),简称CZ,价格远低于天然锆石(Zircon),是钻石的一种最常见的替代品,请勿将它与天然锆石(Zircon)混淆。

引用出處: 

http://www.hudong.com/wiki/%E9%94%86%E8%8B%B1%E7%9F%B3

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锆英石质耐火材料的性能

www.cnnai.net     2010.3.5

锆英石砖的耐火度和荷重软化点均较高,热膨胀率小,受熔渣的化学侵蚀不易溶解。但其抗浸透性(抗浸润性)差,熔渣可通过气孔向砖内部浸透,同时与分解了的锆英石粒子发生反应,形成变质层,使砖组织崩坏。为了提高锆英石砖的使用效果,必须降低其熔渣的浸透性,改进方法为:①通过调整颗粒组成和改变成型方法来制取气孔率和透气性低的制品,不过用此方法制成的制品,难免会使其热震稳定性降低;②向砖内加入某些加入物,提高砖与熔渣作用生成物的粘性。

粘土结合锆英石砖, 所用粘土的种类和数量在很大程度上影响着砖的性质。加入粘土会使制品的耐火度降低,这是由于Al2O3对锆英石有溶剂作用。在ZrO2- Al2O3- SiO2三元系中,组成为ZrSiO415%、Al2O315%、SiO270%时产生共熔液相,其熔点为1610℃.随着烧成温度升高,粘土结合锆英石砖的显气孔率下降,透气率增高,粗气孔量增多,耐压强度和高温抗折强度提高,制品的耐侵蚀性提高,同时浸透层厚度增大。

当不加结合粘土,改变锆英石细粉量的配料,在1500℃烧成的试验结果表明:随锆英石细粉量增加,透气率降低,细气孔数量增加,制品的耐侵蚀性变好,当锆英石细粉量在60%时其浸透层厚度最薄。

由上述分析可知,为了调整制品的耐侵蚀性,降低透气性,改善气孔分布以及制得耐浸透性强的锆英石质制品,在工艺上必须考虑采用合适的烧成温度,加入适量的锆英石细粉和使用少量的结合粘土。

国产致密锆英石砖的性能一览表

 

产品名称(牌号)

致密型(ZS-Z)

高致密型(ZS-G)

低气孔率型(ZS-65)

化学成分/%

ZrO2

SiO2

Fe2O3

 

≥64

≥32

≤0.4

 

≥64

≥32

≤0.4

 

>65

>32

体积密度/(g/cm3)

显气孔率/%

重烧线变化(1500℃,2h)/%

抗热震性(950℃-水冷)/次

荷重软化温度(T0.6)/℃

抗玻璃液侵蚀性(1500℃,48h)/(mm/d)

冷压强度/MPa

3.8~4.0

5~10

-0.23

尚好

≥1680

≥400

4.0~4.2

0.5~2.0

-0.23

尚好

≥1680

≥400

≥3.75

≤17

 

≥1650

≥100

关键词:锆英石砖

引用出處: 

http://www.chinabaike.com/z/keji/yl/859051.html

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BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com  bw@tool-tool.com  www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw  Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS  DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelCompound SharpenerMilling cutterINDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millscommon modeСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FresePOWDER FORMING MACHINEElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterStaple CutterPCD diamond cutter specialized in grooving floorsV-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert PCD Diamond Tool Saw Blade with Indexable InsertNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsend mill grinderdrill grindersharpenerStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer. 

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ようこそBewise Inc.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。   

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

 

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斜锆石 baddeleyite

【组成与结构】ZrO,矿物Zr含量74.1%。可分出隐晶质斜锆石及晶质斜锆石两种,前者含不等量的SiO2、Fe2O3、TiO2和H2O,后者有时含Hf、Fe、REE、Sc和u。矿物属单斜晶系。

【物 化性质】常见晶形为沿(100)板状,沿(001)微长形,外形像板钛矿晶体。在砂矿中呈 板状、粒状,致密隐晶质集合体和结核状。沿(001)解理完全,沿(110)和(100)解理很差。性脆。断口不平坦到细贝状。硬度6~7,相对密度 4.5~5.5。棕色、褐色、黄色、浅黄色、琥珀黄色,少数为绿褐色。条痕白色、暗色斜锆石条痕线黄色。晶体不同程度透明,隐晶质集合体不透明。晶体为金 刚光泽,隐晶质矿物为油脂光泽。一般无电磁性,不发荧光。斜锆石与盐酸和硝酸不起作用,长时间加热溶于硫酸,溶于KHSO4。

【鉴别特征】晶体碎块可能被当作板钛矿;不规则颗粒像榍石;隐晶质集合体像白钛石,有时胶状锡石,需按光性及微化反应区别。

【产状与产地】斜锆石主要见于碱性基性岩、碳酸岩以及相应成分的脉岩中,与霞石、霓石、磷灰石、萤石、钙钛矿、锆石烧绿石等共生。在霓霞岩脉中见到的隐晶质锆石,为后期蚀变产物,与沸石、黏土矿物共生。矿物产地有南非帕拉波罗,俄罗斯科夫多尔。

 

 

 

斜锆石

斜锆石也被称作巴西石,是一种二氧化锆矿物。   斜锆石可作为高级耐火材料,也可用于提炼金属, 还可以制造颜料、化学品、研磨材料和高技术陶瓷。   斜锆石的晶体为板状,晶体集合体为不规则的块状。颜色有黄、褐、黑等色调。主要产于与碱性或超基性岩有关的烧绿石碳酸岩矿床中及其风化后形成的砂矿 里。   英文名称baddeleyite 一种氧化锆矿物。化学式为zro2。故其与锆石实为两种完全不同的矿物。与锆石一样,有时也含铪、铌、钽、稀土等微量组分。单斜晶系。晶体呈板状或片状。 故其与人工合成的立方氧化

 

斜锆石

锆 为同质异像。迄今在自然界尚未发现可用作宝石斜锆石。其主要物性为:折射率:no=2.20,nm=2.19,np=2.13;重折率0.07;二轴负 晶,-2v=30o;多色性明显。硬度6.5,相对密度5.4~6.0。常为无色、白色、黄、褐、黑等色。主要产于与碱性或超基性岩有关的烧绿石碳酸岩矿 床中及其风化后形成的砂矿里。

 

引用出處: 

http://www.chinabaike.com/z/yj/530457.html

 

http://baike.baidu.com/view/1619377.htm

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(2)Carbide Cutting tools設計

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BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

 

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简介   化学品中文名称: 氧氯化锆

化学品英文名称: dichlorooxozirconium

中文名称2: 氯化锆酰

英文名称2: zirconium oxychloride

分子式: ZrOCI2·8H2O

结构式:

 

分子量: 322.25

物理特性: 白色针状晶体,加热至150℃失去6个结晶水

,210℃失去全部结晶水,

氧氯化锆

简介   化学品中文名称: 氧氯化锆 化学品英文名称: dichlorooxozirconium 中文名称2: 氯化锆酰 英文名称2: zirconium oxychloride 分子式: ZrOCI2·8H2O 结构式:

 

分子量: 322.25 物理特性: 白色针状晶体,加热至150℃失去6个结晶水

,210℃失去全部结晶水,

 

氧氯化锆

溶 解性: 溶于水、甲醇、乙醇、醚、不溶于其它有机溶剂,微溶于盐酸,水溶液呈酸性  执行标准:Q/SSJ002-2002   质量指标:   分析项目 质量标准 锆铪含量ZrO2+Hf (%) ≥36 二氧化硅 SiO2 (%) ≤0.005 二氧化钛TiO2 (%) ≤0.001 三氧化二铁Fe2O3 (%) ≤0.001 氧化钠 Na2O (%) ≤0.002

编辑本段危险性概述

本品低毒。吸入,可引起支气管炎,工业上尚未见有锆中毒的报道。

编辑本段氧氯化锆产量

中 国——世界最大的氯锆加工和出口基地, 我国是世界氧氯化锆的最大生产国和出口国,除2008年受全球金融危机影响,产量和出口量有所下降外,近年来产量和出口都呈较大增长态势。近年我国的年产 量都在9 万吨以上。锆英砂是生产氯氧化锆的主要原材料。   氯氧化锆是生产其它锆制品如二氧化锆、碳酸锆、硫酸锆、复合氧化锆以及锆铪分离制备金属锆铪的主要原料,也可以用于纺织、皮革、橡胶添加剂、金属表面 处理剂、涂料干燥剂、耐火材料、陶瓷、催化剂、防火剂等产品。详细请见亿览网小姚

编辑本段操作处置与储存

密 闭操作,提供充分的局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴防尘面具(全面罩),穿透气 型防毒服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与氧化剂接触。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防 止阳光直射。包装密封。应与氧化剂分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

编辑本段急救措施

皮肤接触: 脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。   眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。   吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医。   食入:饮足量温水,催吐。就医。

编辑本段泄漏应急处理

隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩,穿一般作业工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。

编辑本段运输信息

起运时包装要完整,装载应稳妥。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温。

编辑本段法规信息

化 学危险物品安全管理条例 (1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发[1992] 677号),工作场所安全使用化学品规定 ([1996]劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定。

编辑本段生产工艺

氢 氧化锆盐酸法锆英石与烧碱熔融,漂洗、除硅之后与硫酸作用,再加入氨水,得到氢氧化锆沉淀,用盐酸溶解沉淀物,得到氯氧化锆,经蒸发浓缩、冷却结晶、晶体 粉碎,制得二氯氧化锆成品。   ZrSiO3+4NaOH→Na2ZrO3+NazSiO3+2H2O   Na2ZrO3+3H2SO4→Zr(SO4)2+Na2SO4+3H2O   Zr(SO4)2+4NH3?H2O→Zr(OH)4↓+2(NH4)2SO4   Zr(OH)4+2HCl+5H2O→ZrOCl2+8H2O

编辑本段应用领域

用做制造二氧化锆原料。也用做橡胶添加剂、涂料干燥剂、耐火材料、陶瓷、釉药和纤维的处理剂。 其它锆产品的中间体,也作橡胶添加剂,油漆催干剂,润滑脂添加剂、防水剂和鞣剂等。也可用作油田地层泥土稳定剂,造纸工业废水凝集处理剂等。

 

引用出處: 

http://www.hudong.com/wiki/%E6%B0%A7%E6%B0%AF%E5%8C%96%E9%94%86

http://baike.baidu.com/view/1562658.htm

 

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立方氧化鋯(Cubic Zirconia,簡稱 CZ),亦被稱作「方晶鋯石」、「蘇聯鑽」或「蘇聯石」, 是二氧化鋯(Zirconia,ZrO2)晶體的一種。氧化鋯天然存在時大部份為單斜晶體(mono-clinic),主要以礦物「鈄鋯石」 (Baddeleyite)存在。以立方單晶體存在的氧化鋯在天然中極為罕有,但現時經常以人工方法合成,被廣泛用作鑽石的代替品。因為這種人工合成方法 在蘇聯發明及最先使用,故此立方氧化鋯亦被稱為「蘇聯鑽」或「蘇聯石」。立方氧化鋯有時被稱作「方晶鋯石」,但這名稱並不完全正確;因為鋯石 (Zircon)是天然存在寶石的一種,其化學成份為矽酸鋯(Zirconium Silicate,ZrSiO4),與合成的立方氧化鋯為兩種不相同的物質;而且氧化鋯的方晶相其實還分為立方晶(Cubic)及正方晶 (Tetragonal)兩種。

人工合成的立方氧化鋯是一種堅硬、無色及光學上無瑕的結晶。因為其成本低廉,耐用而外觀與鑽石相似,故此在 1976年起至今都是最主要的鑽石(金剛石)的代替品。近年開始亦有用性質更為接近鑽石的人工培養碳化矽(Silicon Carbide)與立方氧化鋯競爭代替鑽石。

特質

立方氧化鋯與鑽石一樣,都為立方晶體。 在正常壓力之下,二氧化鋯的穩定晶體為單斜晶體(mono-clinic),因此在合成立方氧化鋯的過程中,需要加入份子量為10至15%的金屬氧化物 (通常氧化釔或氧化鈣)作為安定劑。不同的生產方法會加入不同份量的安定劑,故此立方氧化鋯的物理及光學特質會稍為有所不同。

立方氧化鋯的 密度頗高,比重為5.6至6.0。其硬度達8.5,雖低於鑽石,但已超過大部份天然寶石。其折射指數為2.15至2.18,表面有金剛光澤。色散指數達 0.058至0.066,超過鑽石。立方氧化鋯無解理(Cleavage),斷口為貝殼狀(Conchoidal fracture),屬於易碎。在短波紫外線下呈黃、黃綠螢光,於長波紫外線下螢光不明顯。

[編輯] 歷史

氧 化鋯在1892年首次被發現以後,一直以為只有天然存在的單斜晶體「鈄鋯石」一種。由於鈄鋯石藏量不多,因此並未有廣泛的應用。而且氧化鋯的溶點高達 2,750°C,難以透過溶解結成單晶體。1930年發明加入安定劑造成的「安定氧化鋯」,是立方多晶體或正方多晶體,都是屬於多晶體陶瓷。安定氧化鋯主 要被用作耐火材料,能抵受高達2,540°C的高溫及化學品。之後1937年德國壙物學家 M. V. Stackelberg 及 K. Chudoba 首次在蛻晶質化(metamictization)鈄鋯石中發現微細的單晶立方氧化鋯。1960年代,法國科學家 Y. Roulin 及 R. Collongues 開始研究培養單晶立方氧化鋯。他們使用的方法是將鎔解的氧化鋯放在有固體氧化鋯表面的坩堝之內,令其結晶。這種方法稱之為「冷坩堝」法。不過這種方法只能 生產很小的單晶體。

蘇聯科學家 V. V. Osiko之後在莫斯科列別捷夫物理研究所(Lebedev Physical Institute)改良了這一種技術。他的發明被稱為「顱坩堝」法,其出產的人工寶石在蘇聯內被稱為「Fianit」。這種發明在1973年首次披露, 並在1976年開始商業生產。至1980年,以這一方法生產的立方氧化鋯年產量已超過5千萬卡拉(10,000公斤)。

[編輯] 合成方法

蘇 聯發明的「顱坩堝」法至今仍是主要的合成方法。首先以銅管繞成杯狀,銅管內注入冷卻水。在杯內加入少量鋯金屬片,中間加入氧化鋯及安定劑粉末,並 加以壓緊。整個設備以無線電頻感應線圈包圍。當感應線圈通電時,鋯金屬因感應產生電流,被加熱至高溫鎔化,並傳熱至內部的氧化鋯將其鎔化。冷卻水使杯中接 近表面1-2mm的氧化鋯維持固態。經過數小時加熱後,逐漸減少熱力,無瑕的柱狀晶體開始形成。之後在1,400°C用長時間退火,消除晶體中的應力。經 退火後的晶體通常為5cm長,2.5cm濶,便可以被切割成寶石。

若果在原料內加入不同的金屬氧化物,可以獲得不同顏色的晶體。例如:

  • 鈰:黃、橙、紅
  • 鉻:綠
  • 釹:紫
  • 鉺:粉紅
  • 鈦:金棕

[編輯] 改良

近 年部份生產商亦有以不同方法改良產品,最常見的是在立方氧化鋯表面以蒸氣凝結加上一層類金剛石碳(diamond-like carbon, DLC)。得出的產品比普通氧化鋯更硬,看起來亦更為似鑽石。另一種方法是在表面上以真空噴上一層金屬氧化物,使其出現暈彩。但是與鍍上類鑽石碳不同,這 種加工是可以被磨損的。

[編輯] 與鑽石比較

立方氧化鋯在光學上與鑽石(金剛石)非常接近,一般人未必能分別兩者。但是在顯微鏡下二者仍然有一定分別:

  • 色散:立方氧化鋯的色散為0.060,高於鑽石的0.044。因此立方氧化鋯看來比鑽石更為熣燦。
  • 硬度:立方氧化鋯的摩氏硬度為8.5至9.0,鑽石為10。
  • 比重:立方氧化鋯比鑽石重1.7倍。但是這特點只能用來分別未鑲嵌的寶石。
  • 瑕疵:現在生產的立方氧化鋯基本上是內外完美無瑕的。而天然鑽石極少是完全內外無瑕。
  • 折射率:立方氧化鋯的折射率為2.176,稍低於鑽石的2.417。
  • 切割:由於折射率不同,立方氧化鋯的切割與鑽石會稍有不同,在放大鏡下小心觀察可以發現。
  • 顏色:完全無色的鑽石非常罕有,通常鑽石都帶有淺黃色。但立方氧化鋯可以被造成鑽石最高級別,即D級顏色。
  • 傳熱:立方氧化鋯與鑽石的導熱性為兩個極端。立方氧化鋯是上佳隔熱材料,可被用作噴射引擎隔熱。而鑽石則是最佳導熱體之一,其導熱能力超越銅。只要使用適合的器材,這性質最能分辨兩者。

引用出處: 

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%AB%8B%E6%96%B9%E6%B0%A7%E5%8C%96%E9%8B%AF

歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計複合式再研磨機PCD地板專用企口鑽石組合刀具粉末造粒成型機主機版專用頂級電桿SMD一体化粉末合金電感全自動無人化設備common mode電感全自動設備贴片共模电感全自動設備PCBN刀具PCD刀具單晶刀具PCD V-Cut捨棄式圓鋸片組粉末成型機航空機械鉸刀主機版專用頂級電汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具銑刀與切斷複合再研磨機銑刀與鑽頭複合再研磨機銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!

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弊社の製品の供給調達機能は:

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Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

 

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The RF induction coils function in a manner similar to the primary winding in a transformer. The zirconia acts as the "secondary winding" of a transformer which in effect is "shorted" out and thus gets hot. This heating method requires the introduction of small pieces of zirconium metal. The metal is placed near the outside of the charge and is melted by the RF coils and heats the surrounding zirconia powder from the outside inwards. The cooling water-filled pipes embracing the outer surface maintain a thin "skin" (1–2 mm) of unmelted feed, creating a self-contained apparatus. After several hours the temperature is reduced in a controlled and gradual manner, resulting in the formation of flawless columnar crystals. Prolonged annealing at 1400°C is then carried out to remove any strain. The annealed crystals, which are typically 5 cm long by 2.5 cm wide (although they may be grown much larger), are then cut into gemstones.

The addition of certain metal oxide dopants into the feed powder results in a variety of colors. For example:

Dopant Color(s) Cerium yellow orange red Chromium green Neodymium purple Erbium pink Titanium golden brown

  •  

     

     

     

    Purple Cubic zirconia with checkerboard cut

  •  

     

     

     

    Multi colour Cubic zirconia

  •  

     

     

     

    Three tone Cubic zirconia gems

[edit] Innovations

In recent years manufacturers have sought ways of distinguishing their product by supposedly "improving" cubic zirconia. Coating finished CZs in a film of diamond-like carbon (DLC) or Amorphous Diamond is one such innovation, a process using chemical vapor deposition. The resulting material is purportedly harder, more lustrous and more like diamond overall. The coating is thought to quench the excess fire of CZ, while improving its refractive index, thus making it appear more like diamond. Additionally, because of the high percentage of diamond bonds in the amorphous diamond coating, the finished simulant will show a positive diamond signature under Raman spectroscopy.

Another technique first applied to quartz and topaz has also been adapted to cubic zirconia: vacuum-sputtering an extremely thin layer of metal oxide (typically gold) on to the finished stones creates an iridescent effect.[2] This material is marketed as "mystic" by many dealers. Unlike DLC, the effect is not permanent, as abrasion easily removes the oxide layer.

[edit] Cubic zirconia versus diamond

There are a few key features of cubic zirconia which distinguish it from diamond:

  • Dispersion: With a dispersive power greater than diamond (0.060 vs. 0.044) the fire of cubic zirconia is more prismatic.[citation needed]
  • Hardness: Cubic zirconia has a rating of approximately 8 on Mohs hardness scale vs. a rating of 10 for diamonds.[3]
  • Specific gravity: a cubic zirconia will weigh about 1.7 times more than a diamond of the same size.
  • Flaws: Contemporary production of cubic zirconia is virtually flawless,[citation needed] whereas most diamonds have some sort of defect, be it a feather, included crystal, or perhaps a remnant of an original crystal face (e.g. trigons).[citation needed]
  • Refractive index: Cubic zirconia has a refractive index of 2.176, compared to a diamond's 2.417.
  • Cut: Some cubic zirconia gemstones are cut with facet shapes that differ from those typically used for diamonds. This difference would be visible under close inspection with a loupe.
  • Color (or more precisely, the lack thereof): Only the rarest of diamonds are truly colorless, most having a tinge of yellow or brown to some extent. By comparison, cubic zirconia can be made in most cases entirely colorless: equivalent to a perfect "D" on diamond's color grading scale.
  • Thermal conductivity: Cubic zirconias are thermal insulators while diamonds are among the most efficient thermal conductors, exceeding copper. This makes telling the difference between diamond and cubic zirconia quite easy for those with the right instruments.

引用出處: 

http://en.wikipedia.org/wiki/Cubic_zirconia

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Фиани́тът (наричан още кубичен цирконий) е скъпоценен камък, произведен в лабораторни условия чрез кристализация.

Представлява диоксид на циркония с кубическа кристална решетка, съкратено кубичен цирконий (от руски кубический цирконий, от английски cubic zirconia CZ), стабилизиран с добавки на оксид на манган, калций и итрий. За оцветяване на безцветния диоксид на циркония в различни цветове се добавят преходни и редкоземни елементи. Тъй като кристалната му структура силно наподобява тази на диаманта, той е широко използван като негов синтетичен заместител. Свойствата му също се доближават до тези на диаманта: голяма твърдост (8,5 по скалата на Моос) и голяма специфична плътност (5,6-6). Показателят му на пречупване (2,17 - 2,18) също е близък до този на диаманта (2,417) и затова трудно могат да бъдат различени с просто око.

Името си фианитът е получил в чест на Физическия институт „Лебедев“ на Руската академия на науките (известен и със съкратеното си име ФИАН), където най-напред е синтезиран. Има си и други названия – джевалит и цирконит. Понякога го наричат „циркон“, но циркон, цирконий и фианит са три различни вещества.

Обикновено неголеми фианити се използват в бижутерията за контраст на прозрачността или за цвят на главната вставка (центъра на композицията).

引用出處: 

http://bg.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%82

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二氧化鋯(化學式:ZrO2)是鋯的主要氧化物,通常狀況下為白色無臭無味晶體,難溶於水、鹽酸和稀硫酸。一般 常含有少量的二氧化鉿。化學性質不活潑,但高熔點、高電阻率、高折射率和低熱膨脹係數的性質,使它成為重要的耐高溫材料、陶瓷絕緣材料和陶瓷遮光劑。能帶 間隙大約為5-7eV。

 

結構

自然界中以少見的斜鋯石存在,為單斜晶系結 構。高熔點的立方氧化鋯也是二氧化鋯晶型之一,自然界以等軸鈣鋯鈦礦((Zr,Ti,Ca)O2)少量存在,但多為人工合成,用作鑽石的替代品。二氧化鋯 還有另外一種四方晶系晶型。這三者之間的轉變溫度受雜質影響很大,因此很難確定,大致在1100°C(單斜↔四方)和1900°C(四方↔立方)。

[編輯] 化學性質

二 氧化鋯的化學性質很穩定,經煅燒後的二氧化鋯性質尤其不活潑。它可以被熱濃鹽酸、硫酸、氫氟酸和硝酸所侵蝕,高溫下與氫氧化物、氧化物和碳酸鹽共熔可生成 鋯酸鹽,實質上是高分子的混合金屬氧化物。二氧化鋯與碳和氯氣高溫反應,或者與四氯化碳反應,生成四氯化鋯及二氯氧化鋯,水解又得到二氧化鋯。它在電弧中 與碳作用生成碳化鋯。

[編輯] 專利申請

2006年8月,蘋果公司填補了使用氧化鋯陶瓷 作為移動設備的專利空白。一些當下的iPod包含的無線電設備以用於內置Nike+,藍芽,或無線網路。使用鋯系陶瓷對於其無線電發射透明度特性,比鋼或 鋁質好,從而使天線無需改變表面厚度或窗口,就可被內置於設備中,例如,iPod touch。

引用出處: 

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%8C%E6%B0%A7%E5%8C%96%E9%94%86

歡迎來到Bewise Inc.的世界,首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力,我們是提供專業刀具製造商,應對客戶高品質的刀具需求,我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求,我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質,這是現有相關技術無法比擬的,我們成功的滿足了各行各業的要求,包括:精密HSS DIN切削刀具協助客戶設計刀具流程DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計超高硬度的切削刀具醫療配件刀具設計複合式再研磨機PCD地板專用企口鑽石組合刀具粉末造粒成型機主機版專用頂級電桿SMD一体化粉末合金電感全自動無人化設備common mode電感全自動設備贴片共模电感全自動設備PCBN刀具PCD刀具單晶刀具PCD V-Cut捨棄式圓鋸片組粉末成型機航空機械鉸刀主機版專用頂級電汽車業刀具設計電子產業鑽石刀具木工產業鑽石刀具銑刀與切斷複合再研磨機銑刀與鑽頭複合再研磨機銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計;從微細刀具到大型刀具;從小型生產到大型量產;全自動整合;我們的技術可提供您連續生產的效能,我們整體的服務及卓越的技術,恭迎您親自體驗!!  

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com  bw@tool-tool.com  www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw  Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS  DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelCompound SharpenerMilling cutterINDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millscommon modeСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FresePOWDER FORMING MACHINEElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterStaple CutterPCD diamond cutter specialized in grooving floorsV-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert PCD Diamond Tool Saw Blade with Indexable InsertNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsend mill grinderdrill grindersharpenerStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

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ようこそBewise Inc.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。   

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

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ジルコニア(二酸化ジルコニウム、化学式:ZrO2)は 、ジルコニウムの酸化物である。常態では白色の固体。融点が2700℃と高いため、耐熱性セラミックス材料として利用されている。また、透明でダイヤモンドに近い高い屈折率を有することから模造ダイヤとも呼ばれ、宝飾品としても用いられている。

天然にはバッデレイ石 (Baddeleyite) として産出する。

結晶構造と機械的性質 [編集]

ジルコニアは室温では単斜晶系であり、温度を上げていくと正方晶、及び立方晶へと結晶構造が相転移する。この相転移は体積変化を伴うため、焼結体は昇降温を繰り返すことによって破壊に至る。特に単斜晶から正方晶への相転移では、約4%の体積収縮が見られる。

ジ ルコニアに酸化カルシウムや酸化マグネシウム、あるいは酸化イットリウムなどの希土類酸化物を固溶させると、構造中に酸素空孔 (Vacancy) が形成され、立方晶および正方晶が室温でも安定。または準安定となり、昇降温による破壊を抑制することが出来る。このような酸化物 (安定化剤と呼ぶ) を添加したジルコニアのことを安定化ジルコニア (stabilized zirconia) または部分安定化ジルコニア (partially stabilized zirconia) と呼ぶ。

安定化ジルコニア [編集]

安定 化ジルコニアは、酸化物無添加ジルコニアに比べて強度、及び靭性などの機械的特性に優れる。これは、破壊の原因となる亀裂の伝播を正方晶から単斜晶への相 変態によって阻害し、亀裂先端の応力集中を緩和するからである。この特異なメカニズムを「応力誘起相変態強化機構」と言い、最大で正方晶の約40%が単斜 晶に変態する。また、変態を完全に抑制した完全安定化ジルコニアよりも、添加剤の量を減らしてわずかに変態出来るようにした部分安定化ジルコニアの方が機 械的特性に優れることが知られている。

安定化ジルコニア(特にイットリア安定化ジルコニア (YSZ))はイオン伝導性に優れており、高温で固体電解質となり、燃料電池や酸素センサの材料として用いられる。また近年、金属に変わる差し歯やブリッジの歯科治療材料としても着目されており、需要が増えている。

キュービックジルコニア [編集]

ジルコニアにイットリウム、カルシウム、マグネシウム、ハフニウムなどを4 - 15%程度添加した安定化ジルコニアは、立方晶安定化ジルコニア、あるいは単に立方晶ジルコニア (cubic zirconia, CZ) と呼ばれる。

立方晶ジルコニアは、モース硬度が8から8.5とコランダム(サファイヤ、ルビー)に次いで硬く、また、ダイヤモンドと同程度の高い屈折率を持つため、宝飾品に用いる。

当初は、「模造ダイヤモンド」と呼ばれていた。1カラットあたり1ドル以下と安価で、比較的大型の結晶も得られ、金属元素の添加で赤、橙、青、緑、ピンク、琥珀色など様々な色のCZが得られる。

引用出處: 

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%83%AB%E3%82%B3%E3%83%8B%E3%82%A2

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Zirconium dioxide (ZrO2), sometimes known as zirconia (not to be confused with zircon), is a white crystalline oxide of zirconium. Its most naturally occurring form, with a monoclinic crystalline structure, is the rare mineral baddeleyite. The high temperature cubic crystalline form is rarely found in nature as mineral tazheranite (Zr,Ti,Ca)O2 (and a doubtful mineral arkelite). This form, also called cubic zirconia, is synthesized in various colours for use as a gemstone and a diamond simulant.

Zirconium dioxide (ZrO2), sometimes known as zirconia (not to be confused with zircon), is a white crystalline oxide of zirconium. Its most naturally occurring form, with a monoclinic crystalline structure, is the rare mineral baddeleyite. The high temperature cubic crystalline form is rarely found in nature as mineral tazheranite (Zr,Ti,Ca)O2 (and a doubtful mineral arkelite). This form, also called cubic zirconia, is synthesized in various colours for use as a gemstone and a diamond simulant.

Zirconium dioxide

 

IUPAC name[hide]

 

Zirconium dioxide

Zirconium(IV) oxide

 

Other names[hide]

 

Zirconia

Baddeleyite Identifiers CAS number 1314-23-4  Properties Molecular formula ZrO2 Molar mass 123.218 g/mol Appearance white powder Density 5.68 g/cm3 Melting point

2715 °C

Boiling point

4300 °C

Solubility in water negligible Solubility soluble in HF, and hot HSO4, HNO3, HCl Refractive index (nD) 2.13 Thermochemistry

Std enthalpy of

formation ΔfHo298 –1080 kJ/mol

Standard molar

引用出處: 

http://en.wikipedia.org/wiki/Zirconium_dioxide

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Оксид циркония — ZrO2 (диоксид циркония), бесцветные кристаллы, tпл= 2715 °C. Оксид циркония - один из наиболее тугоплавких оксидов металлов.

Диоксид циркония проявляет амфотерные свойства, нерастворим в воде и водных растворах большинства кислот и щёлочей, однако растворяется в плавиковой и концентрированной серной кислотах, расплавах щелочей и стёклах.

Диоксид циркония существует в трёх кристаллических формах:

  • стабильной моноклинной, встречающейся в природе в виде минерала бадделеита.
  • метастабильной среднетемпературной тетрагональной, присутствующей во многих циркониевых керамиках. Переход тетрагональной фазы диоксида циркония в моноклинную сопровождается увеличением объёма, что увеличивает прочность таких керамик: механические напряжения у вершины растущей микротрещины инициируют фазовый переход тетрагональной модификации в моноклинную, и, как следствие, локальные увеличения объёма и, соответственно, давления, что стабилизирует микротрещину, замедляя её рост.
  • нестабильной высокотемпературной кубической. Крупные прозрачные кристаллы кубического диоксида циркония, стабилизированные примесями оксидов магния, иттрия, кальция, церия или других металлов, благодаря высокому показателю преломления и дисперсии применяются в ювелирном деле в качестве имитации алмазов; в СССР такие кристаллы получили название фианитов, от Физического института Академии наук, где были впервые синтезированы.

В промышленности диоксид циркония используется в производстве цирконистых огнеупоров, керамик, эмалей, стёкол. Применяется в качестве сверхтвёрдого материала.

引用出處: 

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%B4_%D1%86%D0%B8%D1%80%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%8F%28IV%29

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BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com  bw@tool-tool.com  www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw  Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS  DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelCompound SharpenerMilling cutterINDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millscommon modeСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FresePOWDER FORMING MACHINEElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterStaple CutterPCD diamond cutter specialized in grooving floorsV-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert PCD Diamond Tool Saw Blade with Indexable InsertNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsend mill grinderdrill grindersharpenerStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

SMD Automatic Mechanical’ Bewise Inc.  www.tool-tool.com

ようこそBewise Inc.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。   

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

 

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Oxid zirkoničitý ZrO2, někdy označovaný jako zirkonia, je bílá krystalická látka s hustotou 5,89 g/cm³. Pokud neobsahuje příliš příměsí má při pokojové teplotě jednoklonnou (monoklinickou) krystalovou strukturu – tak jako přírodní vzácně se vyskytující minerál baddeleyit. Při vyšších teplotách (1170 °C) dochází k fázové přeměně na čtverečnou (tetragonální) strukturu (typu rutilu) a při velmi vysokých teplotách (2370 °C) se stává stabilní krychlová (kubická) struktura (typu fluoritu), která taje až při 2715 °C.

Výroba

Oxid zirkoničitý patří do skupiny oxidové keramiky a jeho výchozí surovinou je minerál zirkon, který je chemicky křemičitanem zirkoničitým ZrSiO4. Jeden z postupů výroby ZrO2 ze ZrSiO4 spočívá v odkřemičitění (desilikatizaci) zirkonu žíháním se směsí CaO/MgO při cca 1500 °C.[1]

[editovat] Využití

[editovat] Keramika

Příměs oxidu vápenatého CaO či oxidu hořečnatého MgO či oxidu yttritého Y2O3 nebo oxidu ceritého Ce2O3 a dalších způsobuje, že příslušný tuhý roztok oxidu zirkoničitého s příslušnou příměsí (například v molárním poměru 47:3) si zachovává kubickou strukturu při všech teplotách, takže při změnách teploty nedochází k fázovým přeměnám a příslušná („stabilizovaná“) keramika (například ve formě kelímků či trubic) neztrácí pevnost. Používá se ve sklárnách a slévárnách jako velmi kvalitní žáruvzdorný materiál pro tavicí nádoby (pánve) a vnitřní stěny tavicích pecí, který je však ve srovnání s klasickými žáruvzdornými materiály výrazně dražší.

Stabilizující příměsi CaO, MgO či Y2O3 v krystalové mřížce ZrO2 jsou příčinou značné koncentrace vakancí v aniontové podmřížce, takže tento materiál je při vyšších teplotách elektricky vodivý a může sloužit jako tuhý elektrolyt.

Značné elektrické vodivosti této keramiky využil již na konci 19. století (1897) Walther Nernst, který zkonstruoval bíle svítící lampu, v níž namísto kovového vlákna (která září v dnešních žárovkách) byla zdrojem světla zářící tzv. Nernstova tyčinka ze ZrO2 (je třeba si uvědomit, že vynález Nernstovy tyčinky časově předcházel objevu výroby tažných wolframových vláken v roce 1908.[2])

Elektrochemické vlastnosti této keramiky využili K. Kiukolla a C. Wagner [3] k sestavení koncentračních elektrochemických článků, ve kterých hrál kubický ZrO2 s 15% CaO roli tuhého elektrolytu. Tyto galvanické články umožňují určovat hodnotu chemického potenciálu kyslíku v různých chemických soustavách.

V současné době je tato zirkonoxidová keramika součástí kyslíkových čidel (sond), které detekují obsah kyslíku ve zplodinách spalovacích zařízení a signál těchto čidel je využíván pro automatickou regulaci – optimalizaci procesu spalování. Pro své elektrochemické vlastnosti je stabilizovaný ZrO2 vhodný také jako elektrolyt pro palivové články.

[editovat] Šperkařství

Významné je také využití kubické (stabilizované) formy oxidu zirkoničitého ve šperkařství jako náhrady diamantu (briliantů). Kubický ZrO2 se diamantu podobá jednak vysokým indexem lomu a tvrdostí (v Mohsově stupnici 8,5 oproti 10 u diamantu), avšak výrazně se liší v hustotě (5,6-6,0 g/cm3 oproti 3,5 g/cm3 u diamantu).

引用出處: 

http://cs.wikipedia.org/wiki/Oxid_zirkoni%C4%8Dit%C3%BD

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氰化金鉀 68.3%

              性質   外觀 白色結晶粉末 金含量 (i) 68.3 ± 0.1% (以重量計) 分子量 288.10 溶解度 100毫升水(20°C)可以把22.0克氰化金鉀完全溶解。 金純度 99.99%     驗證   金含量 重量分析法 精細量 電感偶合等離子體─原子發射光譜分析法     金屬雜質 (ii)  < 20ppm< 10ppm< 10ppm< 10ppm< 10ppm< 10ppm 不溶物質 < 0.1% (以重量計)     溶液穩定性   用鄰苯二甲酸氫鉀緩衝劑把10%w/v溶液調校到pH3.5後,溶液能夠保持清晰。     濕份含量  

在105°C弄乾後, 最大的乾燥失重為 0.25%

    標準包裝   採用五種包裝, 即73.2克/瓶(聚乙烯)` 100克/瓶(聚乙烯)` 146.4克/瓶(聚乙烯)` 227.7克/瓶(聚乙烯)和500克/瓶(聚乙烯)     注意:  

(i) 氰化金鉀是吸濕的。開啟瓶蓋後一段時間,會引至所引述的數值有所改變。

(ii) 在氰化金鉀裏的金屬雜質會經常被檢驗。其它金屬雜質很少會在我們供應商的純金原料中被發現。

秤重公差 = ± 0.1gm

 

溶液在巳知的濃度下之混濁情況,會由視覺直觀檢查。

氰化金鉀的保存時間為十二個月。

中 文名称: 氰化金钾 中文别名: 四氰金酸钾 英文名称: potassium tetrakis(cyano-C)aurate 英文别名: Potassium gold(III) cyanide; gold(3+) potassium cyanide (1:1:4); gold(+3) cation tetracyanide   分 子 式 KAu(CN)4   相对分子质量 301.0367   CAS No. 14263-59-3   分子结构:

 

理化性质 外观与性状:白色晶体粉末;热至200℃时失去结晶水,更高温度分解。

 

氰化金钾

溶 解性:可溶于水及有机溶剂(如醇类、乙醚、丙酮等),红外吸收2189cm-1。   金 含 量 53.6%   质量指标(%) 银(Ag)铜(Cu) 镍(Ni) 铁(Fe) 铅(Pb)锌(Zn)   0.001 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005

编辑本段主要用途

氰化金钾KAu(CN)4也是一种镀金用试剂,主要用作酸性范围镀金和金合金的镀金。装饰性镀金品上使用广泛,适用于名贵手表,精美礼品及各种首饰上镀金,不锈钢上直接镀金效果极佳,还可使用于医药防腐方面。

编辑本段注意

它是一种剧毒物质,成人致死量0.02mg。   氰化金钾   性质:纯金与王水反应经过滤、浓缩后,加浓盐酸除氮氧化物,再与氰化钾反应,然后结晶而得成品。无色或微黄色结晶。有毒。易溶于水,微溶于醇,几乎不溶于醚,其溶液可溶解金。用途同氯金酸。

扩展阅读:

  • 1

    参见中国化工网-化工词典

  • 2

    http://cheman.chemnet.com/dict/supplier.cgi?terms=%C7%E8%BB%AF%BD%F0%BC%D8&exact=dict&f=plist&hidden=mark

开放分类:

 

化合物,氰化物,无机物,电镀

 

引用出處: 

 http://baike.baidu.com/view/844739.htm

http://www.heraeus.com.hk/TC-CPD-PGC.htm

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金的性質

     1.原子序:79

     2.原子量:196.9665

     3.結晶構造:FCC

     4.熔點:1063℃

     5.沸點:2809℃

     6.密度:19.302g/cm

     7.電組:2.06μΩ-cm

     8.抗拉強度:124MPA

     9.硬度:25Vickers

     10.標準電位:+1.68

     11.原子價:+1及+3

     12.金是一種帶有黃色金屬,是最軟化金屬之一,有最大的延性及可鍛性

     13.金有非常優良的導電性,不易腐蝕生鏽,長期使用可確保電開關及接點的倒電做用

     14.金有優良的紅外線反射性

     15.金的抗酸性強,可抵抗大多數酸侵蝕,只有王水才可溶解它,氰酸在沒有氧下反應非常慢,

           但含氧則反應變快,磷酸不做用,硫酸250℃以下不作用,氫氟酸在沒有氧化劑下不做用,鹽

           酸在沸點下不做用,硝酸落沒有鹵素則不會作用,晒酸是惟一的單酸能和金作用

     16.金可抵抗堿金屬的之氫氧化物及碳酸化物在任何溫度下作用,但堿金屬之氰化物溶液在含有

          氧下會溶解金

     17.熔融的過氧化訥及氰化物會腐蝕金,其他非氧化性鹽類及硝酸鹽類則不會做用

     18.汞及汞鹽會與金作用,要避免接觸防止金合金應力脆裂

11.2鍍金的用徒

               鍍金的用途分為裝飾性及工業性,裝飾性的鍍金可鍍成許多種顏色及各種K金鍍層,

       應用與珠寶,手飾,裝飾品等,工業上之電子工業如何印刷電路,接點,接合器,應用金的

       良好接觸性質,抗腐蝕性及可焊性,太空工業上應用金的高反射性,化學工業上應用金的,

       抗化學性

11.3鍍金步驟

     1.清潔:依據汙物的種類及程度做徹底的洗淨

     2.酸浸:去除氧化物遺跡

     3.活化性:不鏽鋼,鎳,及鎳合金,鉬,及鎢等用氯化鎳酸液活化,而後用氰化物(10% KCN )浸漬

    4.金打底鍍:用低金,高自由氰化物鍍浴作幾秒鐘預鍍

    5.鍍金:根據配方操作條件及鍍層的要求進行電鍍

11.4金鍍浴中各種成份的作用

      1.氰化金鉀:供給電鍍金離子

      2.氰化鉀:產生自由氰化物,使氰化金化合物分解,增加導電性,防止銅鎳的沉積

      3.碳酸鉀:增加導電性,用做緩沖劑

      4.碳酸氫二鉀:做用如同碳酸鉀

11.5金屬液的控制

      1.全金屬分析:用比重測定法或極化計測定法

      2.自由氰化物分析:硝酸銀滴定

      3.溫度

      4.電流密度

      5.有機汙染:用哈氏槽試驗

引用出處: 

http://www.omega-hc.com/plating/book11.htm

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Gold ( /ˈɡoʊld/) is a chemical element with the symbol Au (from Latin: aurum "gold") and an atomic number of 79. Gold is a dense, soft, shiny metal and the most malleable and ductile metal known.[citation needed] Pure gold has a bright yellow color and luster traditionally considered attractive, which it maintains without oxidizing in air or water. Chemically, gold is a transition metal and a group 11 element. It is one of the least reactive solid chemical elements. The metal therefore occurs often in free elemental (native) form, as nuggets or grains in rocks, in veins and in alluvial deposits. Less commonly, it occurs in minerals as gold compounds, usually with tellurium.

Gold resists attacks by individual acids, but it can be dissolved by the aqua regia (nitro-hydrochloric acid), so named because it dissolves gold. Gold also dissolves in alkaline solutions of cyanide, which have been used in mining. Gold dissolves in mercury, forming amalgam alloys. Gold is insoluble in nitric acid, which dissolves silver and base metals, a property that has long been used to confirm the presence of gold in items, giving rise to the term the acid test.

Gold has been a valuable and highly sought-after precious metal for coinage, jewelry, and other arts since long before the beginning of recorded history. Gold standards have been the most common basis for monetary policies throughout human history, being widely supplanted by fiat currency only in the late 20th century. Gold has also been frequently linked to a wide variety of symbolisms and ideologies. A total of 165,000 tonnes of gold have been mined in human history, as of 2009.[1] This is roughly equivalent to 5.3 billion troy ounces or, in terms of volume, about 8500 m3, or a cube 20.4 m on a side. The world consumption of new gold produced is about 50% in jewelry, 40% in investments, and 10% in industry.[2]

Besides its widespread monetary and symbolic functions, gold has many practical uses in dentistry, electronics, and other fields. Its high malleability, ductility, resistance to corrosion and most other chemical reactions, and conductivity of electricity lead to many uses of gold, including electric wiring, colored glass production and even gold leaf eating.

Gold is the most malleable and ductile of all metals; a single gram can be beaten into a sheet of 1 square meter, or an ounce into 300 square feet. Gold leaf can be beaten thin enough to become translucent. The transmitted light appears greenish blue, because gold strongly reflects yellow and red.[3] Such semi-transparent sheets also strongly reflect infrared light, making them useful as infrared (radiant heat) shields in visors of heat-resistant suits, and in sun-visors for spacesuits.[4]

Gold readily creates alloys with many other metals. These alloys can be produced to modify the hardness and other metallurgical properties, to control melting point or to create exotic colors (see below).[5] Gold is a good conductor of heat and electricity and reflects infrared radiation strongly. Chemically, it is unaffected by air, moisture and most corrosive reagents, and is therefore well suited for use in coins and jewelry and as a protective coating on other, more reactive, metals. However, it is not chemically inert.

Common oxidation states of gold include +1 (gold(I) or aurous compounds) and +3 (gold(III) or auric compounds). Gold ions in solution are readily reduced and precipitated out as gold metal by adding any other metal as the reducing agent. The added metal is oxidized and dissolves allowing the gold to be displaced from solution and be recovered as a solid precipitate.

High quality pure metallic gold is tasteless and scentless, in keeping with its resistance to corrosion (it is metal ions which confer taste to metals).[6]

In addition, gold is very dense, a cubic meter weighing 19,300 kg. By comparison, the density of lead is 11,340 kg/m3, and that of the densest element, osmium, is 22,610 kg/m3.

Color

 

 

 

 

Different colors of Ag-Au-Cu alloys

Whereas most other pure metals are gray or silvery white, gold is yellow. This color is determined by the density of loosely bound (valence) electrons; those electrons oscillate as a collective "plasma" medium described in terms of a quasiparticle called plasmon. The frequency of these oscillations lies in the ultraviolet range for most metals, but it falls into the visible range for gold due to subtle relativistic effects that affect the orbitals around gold atoms.[7][8] Similar effects impart a golden hue to metallic cesium (see relativistic quantum chemistry).

Common colored gold alloys such as rose gold can be created by the addition of various amounts of copper and silver, as indicated in the triangular diagram to the left. Alloys containing palladium or nickel are also important in commercial jewelry as these produce white gold alloys. Less commonly, addition of manganese, aluminium, iron, indium and other elements can produce more unusual colors of gold for various applications.[5]

Isotopes

Main article: Isotopes of gold

Gold has only one stable isotope, 197Au, which is also its only naturally occurring isotope. Thirty six radioisotopes have been synthesized ranging in atomic mass from 169 to 205. The most stable of these is 195Au with a half-life of 186.1 days. The least stable is 171Au, which decays by proton emission with a half-life of 30 µs. Most of gold's radioisotopes with atomic masses below 197 decay by some combination of proton emission, α decay, and β+ decay. The exceptions are 195Au, which decays by electron capture, and 196Au, which decays most often by electron capture (93%) with a minor β- decay path (7%).[9] All of gold's radioisotopes with atomic masses above 197 decay by β- decay.[10]

At least 32 nuclear isomers have also been characterized, ranging in atomic mass from 170 to 200. Within that range, only 178Au, 180Au, 181Au, 182Au, and 188Au do not have isomers. Gold's most stable isomer is 198m2Au with a half-life of 2.27 days. Gold's least stable isomer is 177 m2Au with a half-life of only 7 ns. 184 m1Au has three decay paths: β+ decay, isomeric transition, and alpha decay. No other isomer or isotope of gold has three decay paths.[10]

Use and applications

Monetary exchange

Gold has been widely used throughout the world as a vehicle for monetary exchange, either by issuance and recognition of gold coins or other bare metal quantities, or through gold-convertible paper instruments by establishing gold standards in which the total value of issued money is represented in a store of gold reserves.

However, production has not grown in relation to the world's economies. Today, gold mining output is declining.[11] With the sharp growth of economies in the 20th century, and increasing foreign exchange, the world's gold reserves and their trading market have become a small fraction of all markets and fixed exchange rates of currencies to gold were no longer sustained. At the beginning of World War I the warring nations moved to a fractional gold standard, inflating their currencies to finance the war effort. After World War II gold was replaced by a system of convertible currency following the Bretton Woods system. Gold standards and the direct convertibility of currencies to gold have been abandoned by world governments, being replaced by fiat currency in their stead. Switzerland was the last country to tie its currency to gold; it backed 40% of its value until the Swiss joined the International Monetary Fund in 1999.[12]

Pure gold is too soft for day-to-day monetary use and is typically hardened by alloying with copper, silver or other base metals. The gold content of alloys is measured in carats (k). Pure gold is designated as 24k. English gold coins intended for circulation from 1526 into the 1930s were typically a standard 22k alloy called crown gold, for hardness (American gold coins for circulation after 1837 contained the slightly lower amount of 0.900 fine gold, or 21.6 kt).

Investment

Main article: Gold as an investment

Many holders of gold store it in form of bullion coins or bars as a hedge against inflation or other economic disruptions. However, some economists do not believe gold serves as a hedge against inflation or currency depreciation.[13]

The ISO 4217 currency code of gold is XAU.

Modern bullion coins for investment or collector purposes do not require good mechanical wear properties; they are typically fine gold at 24k, although the American Gold Eagle, the British gold sovereign, and the South African Krugerrand continue to be minted in 22k metal in historical tradition. The special issue Canadian Gold Maple Leaf coin contains the highest purity gold of any bullion coin, at 99.999% or 0.99999, while the popular issue Canadian Gold Maple Leaf coin has a purity of 99.99%. Several other 99.99% pure gold coins are available. In 2006, the United States Mint began production of the American Buffalo gold bullion coin with a purity of 99.99%. The Australian Gold Kangaroos were first coined in 1986 as the Australian Gold Nugget but changed the reverse design in 1989. Other popular modern coins include the Austrian Vienna Philharmonic bullion coin and the Chinese Gold Panda.

Jewelry

Main article: Jewellery

 

 

 

 

Moche gold necklace depicting feline heads. Larco Museum Collection. Lima-Peru

Because of the softness of pure (24k) gold, it is usually alloyed with base metals for use in jewelry, altering its hardness and ductility, melting point, color and other properties. Alloys with lower caratage, typically 22k, 18k, 14k or 10k, contain higher percentages of copper, or other base metals or silver or palladium in the alloy. Copper is the most commonly used base metal, yielding a redder color. Eighteen-carat gold containing 25% copper is found in antique and Russian jewelry and has a distinct, though not dominant, copper cast, creating rose gold. Fourteen-carat gold-copper alloy is nearly identical in color to certain bronze alloys, and both may be used to produce police and other badges. Blue gold can be made by alloying with iron and purple gold can be made by alloying with aluminium, although rarely done except in specialized jewelry. Blue gold is more brittle and therefore more difficult to work with when making jewelry. Fourteen and eighteen carat gold alloys with silver alone appear greenish-yellow and are referred to as green gold. White gold alloys can be made with palladium or nickel. White 18-carat gold containing 17.3% nickel, 5.5% zinc and 2.2% copper is silvery in appearance. Nickel is toxic, however, and its release from nickel white gold is controlled by legislation in Europe. Alternative white gold alloys are available based on palladium, silver and other white metals,[14] but the palladium alloys are more expensive than those using nickel. High-carat white gold alloys are far more resistant to corrosion than are either pure silver or sterling silver. The Japanese craft of Mokume-gane exploits the color contrasts between laminated colored gold alloys to produce decorative wood-grain effects.

Medicine

In medieval times, gold was often seen as beneficial for the health, in the belief that something that rare and beautiful could not be anything but healthy. Even some modern esotericists and forms of alternative medicine assign metallic gold a healing power.[15] Some gold salts do have anti-inflammatory properties and are used as pharmaceuticals in the treatment of arthritis and other similar conditions.[16] However, only salts and radioisotopes of gold are of pharmacological value, as elemental (metallic) gold is inert to all chemicals it encounters inside the body. In modern times, injectable gold has been proven to help to reduce the pain and swelling of rheumatoid arthritis and tuberculosis.[16][17]

Gold alloys are used in restorative dentistry, especially in tooth restorations, such as crowns and permanent bridges. The gold alloys' slight malleability facilitates the creation of a superior molar mating surface with other teeth and produces results that are generally more satisfactory than those produced by the creation of porcelain crowns. The use of gold crowns in more prominent teeth such as incisors is favored in some cultures and discouraged in others.

Colloidal gold preparations (suspensions of gold nanoparticles) in water are intensely red-colored, and can be made with tightly controlled particle sizes up to a few tens of nanometers across by reduction of gold chloride with citrate or ascorbate ions. Colloidal gold is used in research applications in medicine, biology and materials science. The technique of immunogold labeling exploits the ability of the gold particles to adsorb protein molecules onto their surfaces. Colloidal gold particles coated with specific antibodies can be used as probes for the presence and position of antigens on the surfaces of cells.[18] In ultrathin sections of tissues viewed by electron microscopy, the immunogold labels appear as extremely dense round spots at the position of the antigen.[19] Colloidal gold is also the form of gold used as gold paint on ceramics prior to firing.

Gold, or alloys of gold and palladium, are applied as conductive coating to biological specimens and other non-conducting materials such as plastics and glass to be viewed in a scanning electron microscope. The coating, which is usually applied by sputtering with an argon plasma, has a triple role in this application. Gold's very high electrical conductivity drains electrical charge to earth, and its very high density provides stopping power for electrons in the electron beam, helping to limit the depth to which the electron beam penetrates the specimen. This improves definition of the position and topography of the specimen surface and increases the spatial resolution of the image. Gold also produces a high output of secondary electrons when irradiated by an electron beam, and these low-energy electrons are the most commonly used signal source used in the scanning electron microscope.[20]

The isotope gold-198, (half-life 2.7 days) is used in some cancer treatments and for treating other diseases.[21]

Food and drink

  • Gold can be used in food and has the E number 175.[22]
  • Gold leaf, flake or dust is used on and in some gourmet foods, notably sweets and drinks as decorative ingredient.[23] Gold flake was used by the nobility in Medieval Europe as a decoration in food and drinks, in the form of leaf, flakes or dust, either to demonstrate the host's wealth or in the belief that something that valuable and rare must be beneficial for one's health.
  • Danziger Goldwasser (German: Gold water of Danzig) or Goldwasser (English: Goldwater) is a traditional German herbal liqueur[24] produced in what is today Gdańsk, Poland, and Schwabach, Germany, and contains flakes of gold leaf. There are also some expensive (~$1000) cocktails which contain flakes of gold leaf.[25] However, since metallic gold is inert to all body chemistry, it adds no taste nor has it any other nutritional effect and leaves the body unaltered.[26]

Industry

 

 

 

 

The 220 kg gold brick displayed in Jinguashi Gold Museum, Taiwan, Republic of China.

 

 

 

 

The world's largest gold bar has a mass of 250 kg. Toi museum, Japan.

 

 

 

 

A gold nugget of 5 mm in diameter (bottom) can be expanded through hammering into a gold foil of about 0.5 square meter. Toi museum, Japan.

  • Gold solder is used for joining the components of gold jewelry by high-temperature hard soldering or brazing. If the work is to be of hallmarking quality, gold solder must match the carat weight of the work, and alloy formulas are manufactured in most industry-standard carat weights to color match yellow and white gold. Gold solder is usually made in at least three melting-point ranges referred to as Easy, Medium and Hard. By using the hard, high-melting point solder first, followed by solders with progressively lower melting points, goldsmiths can assemble complex items with several separate soldered joints.
  • Gold can be made into thread and used in embroidery.
  • Gold produces a deep, intense red color when used as a coloring agent in cranberry glass.
  • In photography, gold toners are used to shift the color of silver bromide black-and-white prints towards brown or blue tones, or to increase their stability. Used on sepia-toned prints, gold toners produce red tones. Kodak published formulas for several types of gold toners, which use gold as the chloride.[27]
  • As gold is a good reflector of electromagnetic radiation such as infrared and visible light as well as radio waves, it is used for the protective coatings on many artificial satellites, in infrared protective faceplates in thermal protection suits and astronauts' helmets and in electronic warfare planes like the EA-6B Prowler.
  • Gold is used as the reflective layer on some high-end CDs.
  • Automobiles may use gold for heat dissipation. McLaren uses gold foil in the engine compartment of its F1 model.[28]
  • Gold can be manufactured so thin that it appears transparent. It is used in some aircraft cockpit windows for de-icing or anti-icing by passing electricity through it. The heat produced by the resistance of the gold is enough to deter ice from forming.[29]

Electronics

The concentration of free electrons in gold metal is 5.90×1022 cm−3. Gold is highly conductive to electricity, and has been used for electrical wiring in some high-energy applications (only silver and copper are more conductive per volume, but gold has the advantage of corrosion resistance). For example, gold electrical wires were used during some of the Manhattan Project's atomic experiments, but large high current silver wires were used in the calutron isotope separator magnets in the project.

Though gold is attacked by free chlorine, its good conductivity and general resistance to oxidation and corrosion in other environments (including resistance to non-chlorinated acids) has led to its widespread industrial use in the electronic era as a thin layer coating electrical connectors of all kinds, thereby ensuring good connection. For example, gold is used in the connectors of the more expensive electronics cables, such as audio, video and USB cables. The benefit of using gold over other connector metals such as tin in these applications is highly debated. Gold connectors are often criticized by audio-visual experts as unnecessary for most consumers and seen as simply a marketing ploy. However, the use of gold in other applications in electronic sliding contacts in highly humid or corrosive atmospheres, and in use for contacts with a very high failure cost (certain computers, communications equipment, spacecraft, jet aircraft engines) remains very common.[30]

Besides sliding electrical contacts, gold is also used in electrical contacts because of its resistance to corrosion, electrical conductivity, ductility and lack of toxicity.[31] Switch contacts are generally subjected to more intense corrosion stress than are sliding contacts. Fine gold wires are used to connect semiconductor devices to their packages through a process known as wire bonding.

Commercial chemistry

Gold is attacked by and dissolves in alkaline solutions of potassium or sodium cyanide, to form the salt gold cyanide—a technique that has been used in extracting metallic gold from ores in the cyanide process. Gold cyanide is the electrolyte used in commercial electroplating of gold onto base metals and electroforming.

Gold chloride (chloroauric acid) solutions are used to make colloidal gold by reduction with citrate or ascorbate ions. Gold chloride and gold oxide are used to make highly valued cranberry or red-colored glass, which, like colloidal gold suspensions, contains evenly sized spherical gold nanoparticles.[32]

History

 

 

 

 

The Turin Papyrus Map

 

 

 

 

Funerary mask of Tutankhamun

 

 

 

 

Jason returns with the golden fleece on an Apulian red-figure calyx krater, ca. 340–330 BC.

Gold has been known and used by artisans since the Chalcolithic. Gold artifacts in the Balkans appear from the 4th millennium BC, such as that found in the Varna Necropolis. Gold artifacts such as the golden hats and the Nebra disk appeared in Central Europe from the 2nd millennium BC Bronze Age.

Egyptian hieroglyphs from as early as 2600 BC describe gold, which king Tushratta of the Mitanni claimed was "more plentiful than dirt" in Egypt.[33] Egypt and especially Nubia had the resources to make them major gold-producing areas for much of history. The earliest known map is known as the Turin Papyrus Map and shows the plan of a gold mine in Nubia together with indications of the local geology. The primitive working methods are described by both Strabo and Diodorus Siculus, and included fire-setting. Large mines were also present across the Red Sea in what is now Saudi Arabia.

The legend of the golden fleece may refer to the use of fleeces to trap gold dust from placer deposits in the ancient world. Gold is mentioned frequently in the Old Testament, starting with Genesis 2:11 (at Havilah) and is included with the gifts of the magi in the first chapters of Matthew New Testament. The Book of Revelation 21:21 describes the city of New Jerusalem as having streets "made of pure gold, clear as crystal". The south-east corner of the Black Sea was famed for its gold. Exploitation is said to date from the time of Midas, and this gold was important in the establishment of what is probably the world's earliest coinage in Lydia around 610 BC.[34] From the 6th or 5th century BC, the Chu (state) circulated the Ying Yuan, one kind of square gold coin.

In Roman metallurgy, new methods for extracting gold on a large scale were developed by introducing hydraulic mining methods, especially in Hispania from 25 BC onwards and in Dacia from 106 AD onwards. One of their largest mines was at Las Medulas in León (Spain), where seven long aqueducts enabled them to sluice most of a large alluvial deposit. The mines at Roşia Montană in Transylvania were also very large, and until very recently, still mined by opencast methods. They also exploited smaller deposits in Britain, such as placer and hard-rock deposits at Dolaucothi. The various methods they used are well described by Pliny the Elder in his encyclopedia Naturalis Historia written towards the end of the first century AD.

The Mali Empire in Africa was famed throughout the old world for its large amounts of gold. Mansa Musa, ruler of the empire (1312–1337) became famous throughout the old world for his great hajj to Mecca in 1324. When he passed through Cairo in July 1324, he was reportedly accompanied by a camel train that included thousands of people and nearly a hundred camels. He gave away so much gold that it depressed the price in Egypt for over a decade.[35] A contemporary Arab historian remarked:

Gold was at a high price in Egypt until they came in that year. The mithqal did not go below 25 dirhams and was generally above, but from that time its value fell and it cheapened in price and has remained cheap till now. The mithqal does not exceed 22 dirhams or less. This has been the state of affairs for about twelve years until this day by reason of the large amount of gold which they brought into Egypt and spent there [...]

—Chihab Al-Umari[36]

The European exploration of the Americas was fueled in no small part by reports of the gold ornaments displayed in great profusion by Native American peoples, especially in Central America, Peru, Ecuador and Colombia. The Aztecs regarded gold as literally the product of the gods, calling it "god excrement" (teocuitlatl in Nahuatl).[37] However, for the indigenous peoples of North America, gold was considered useless, and they saw much greater value in other minerals, which were directly related to their utility, such as obsidian, flint, and slate.[38]

Although the price of some platinum group metals can be much higher, gold has long been considered the most desirable of precious metals, and its value has been used as the standard for many currencies (known as the gold standard) in history. Gold has been used as a symbol for purity, value, royalty, and particularly roles that combine these properties. Gold as a sign of wealth and prestige was ridiculed by Thomas More in his treatise Utopia. On that imaginary island, gold is so abundant that it is used to make chains for slaves, tableware and lavatory-seats. When ambassadors from other countries arrive, dressed in ostentatious gold jewels and badges, the Utopians mistake them for menial servants, paying homage instead to the most modestly dressed of their party.

There is an age-old tradition of biting gold to test its authenticity. Although this is certainly not a professional way of examining gold, the bite test should score the gold because gold is a soft metal, as indicated by its score on the Mohs' scale of mineral hardness. The purer the gold the easier it should be to mark it. Painted lead can cheat this test because lead is softer than gold (and may invite a small risk of lead poisoning if sufficient lead is absorbed by the biting).

Gold in antiquity was relatively easy to obtain geologically; however, 75% of all gold ever produced has been extracted since 1910.[39] It has been estimated that all gold ever refined would form a single cube 20 m (66 ft) on a side (equivalent to 8,000 m3).[39]

One main goal of the alchemists was to produce gold from other substances, such as lead — presumably by the interaction with a mythical substance called the philosopher's stone. Although they never succeeded in this attempt, the alchemists promoted an interest in what can be done with substances, and this laid a foundation for today's chemistry. Their symbol for gold was the circle with a point at its center (☉), which was also the astrological symbol and the ancient Chinese character for the Sun. For modern creation of artificial gold by neutron capture, see gold synthesis.

During the 19th century, gold rushes occurred whenever large gold deposits were discovered. The first documented discovery of gold in the United States was at the Reed Gold Mine near Georgeville, North Carolina in 1803.[40] The first major gold strike in the United States occurred in a small north Georgia town called Dahlonega.[41] Further gold rushes occurred in California, Colorado, the Black Hills, Otago in New Zealand, Australia, Witwatersrand in South Africa, and the Klondike in Canada.

Because of its historically high value, much of the gold mined throughout history is still in circulation in one form or another.

Occurrence

 

 

 

 

This 156-ounce (4.85 kg) nugget was found by an individual prospector in the Southern California Desert using a metal detector.

Gold's atomic number of 79 makes it one of the higher atomic number elements which occur naturally. Like all elements with atomic numbers larger than iron, gold is thought to have been formed from a supernova nucleosynthesis process. Their explosions scattered metal-containing dusts (including heavy elements like gold) into the region of space in which they later condensed into our solar system and the Earth.[42]

On Earth, whenever elemental gold occurs, it appears most often as a metal solid solution of gold with silver, i.e. a gold silver alloy. Such alloys usually have a silver content of 8–10%. Electrum is elemental gold with more than 20% silver. Electrum's color runs from golden-silvery to silvery, dependent upon the silver content. The more silver, the lower the specific gravity.

 

 

 

 

Relative sizes of an 860 kg block of gold ore, and the 30 g of gold that can be extracted from it. Toi gold mine, Japan.

 

 

 

 

Gold left behind after a pyrite cube was oxidized to hematite. Note cubic shape of cavity.

Gold is found in ores made up of rock with very small or microscopic particles of gold. This gold ore is often found together with quartz or sulfide minerals such as Fool's Gold, which is a pyrite.[43] These are called lode deposits. Native gold is also found in the form of free flakes, grains or larger nuggets that have been eroded from rocks and end up in alluvial deposits (called placer deposits). Such free gold is always richer at the surface of gold-bearing veins owing to the oxidation of accompanying minerals followed by weathering, and washing of the dust into streams and rivers, where it collects and can be welded by water action to form nuggets.

Gold sometimes occurs combined with tellurium as the minerals calaverite, krennerite, nagyagite, petzite and sylvanite, and as the rare bismuthide maldonite (Au2Bi) and antimonide aurostibite (AuSb2). Gold also occurs in rare alloys with copper, lead, and mercury: the minerals auricupride (Cu3Au), novodneprite (AuPb3) and weishanite ((Au, Ag)3Hg2).

Recent research suggests that microbes can sometimes play an important role in forming gold deposits, transporting and precipitating gold to form grains and nuggets that collect in alluvial deposits.[44]

The world's oceans contain gold. Measured concentrations of gold in the Atlantic and Northeast Pacific are 50–150 fmol/L or 10–30 parts per quadrillion (about 10–30 g/km3). In general, Au concentrations for Atlantic and Pacific samples are the same (~50 fmol/L) but less certain. Mediterranean deep waters contain higher concentrations of Au (100–150 fmol/L) attributed to wind-blown dust and/or rivers. At 10 parts per quadrillion the Earth's oceans would hold 15,000 tons of gold.[45] These figures are three orders of magnitude less than reported in the literature prior to 1988, indicating contamination problems with the earlier data.

A number of people have claimed to be able to economically recover gold from sea water, but so far they have all been either mistaken or crooks. A so-called reverend, Prescott Jernegan ran a gold-from-seawater swindle in the United States in the 1890s. A British fraudster ran the same scam in England in the early 1900s.[46] Fritz Haber (the German inventor of the Haber process) did research on the extraction of gold from sea water in an effort to help pay Germany's reparations following World War I.[47] Based on the published values of 2 to 64 ppb of gold in seawater a commercially successful extraction seemed possible. After analysis of 4,000 water samples yielding an average of 0.004 ppb it became clear that the extraction would not be possible and he stopped the project.[48] No commercially viable mechanism for performing gold extraction from sea water has yet been identified. Gold synthesis is not economically viable and is unlikely to become so in the foreseeable future.

Gallery of specimens of crystalline native gold

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    Native gold nuggets

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    "Rope gold" from Lena River, Sakha Republic, Russia. Size: 2.5×1.2×0.7 cm.

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    Crystalline gold from Mina Zapata, Santa Elena de Uairen, Venezuela. Size: 3.7×1.1×0.4 cm.

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    Gold leaf from Harvard Mine, Jamestown, California, USA. Size 9.3×3.2× >0.1 cm.

Production

Main articles: Gold prospecting, Gold mining, Gold extraction, and List of countries by gold production

 

 

 

 

Gold output in 2005

 

 

 

 

The entrance to an underground gold mine in Victoria, Australia

 

 

 

 

Pure gold precipitate produced by the aqua regia refining process

Gold extraction is most economical in large, easily mined deposits. Ore grades as little as 0.5 mg/kg (0.5 parts per million, ppm) can be economical. Typical ore grades in open-pit mines are 1–5 mg/kg (1–5 ppm); ore grades in underground or hard rock mines are usually at least 3 mg/kg (3 ppm). Because ore grades of 30 mg/kg (30 ppm) are usually needed before gold is visible to the naked eye, in most gold mines the gold is invisible.

Since the 1880s, South Africa has been the source for a large proportion of the world's gold supply, with about 50% of all gold ever produced having come from South Africa. Production in 1970 accounted for 79% of the world supply, producing about 1,480 tonnes. 2008 production was 2,260 tonnes. In 2007 China (with 276 tonnes) overtook South Africa as the world's largest gold producer, the first time since 1905 that South Africa has not been the largest.[49]

The city of Johannesburg located in South Africa was founded as a result of the Witwatersrand Gold Rush which resulted in the discovery of some of the largest gold deposits the world has ever seen. Gold fields located within the basin in the Free State and Gauteng provinces are extensive in strike and dip requiring some of the world's deepest mines, with the Savuka and TauTona mines being currently the world's deepest gold mine at 3,777 m. The Second Boer War of 1899–1901 between the British Empire and the Afrikaner Boers was at least partly over the rights of miners and possession of the gold wealth in South Africa.

Other major producers are the United States, Australia, Russia and Peru. Mines in South Dakota and Nevada supply two-thirds of gold used in the United States. In South America, the controversial project Pascua Lama aims at exploitation of rich fields in the high mountains of Atacama Desert, at the border between Chile and Argentina. Today about one-quarter of the world gold output is estimated to originate from artisanal or small scale mining.[50]

After initial production, gold is often subsequently refined industrially by the Wohlwill process which is based on electrolysis or by the Miller process, that is chlorination in the melt. The Wohlwill process results in higher purity, but is more complex and is only applied in small-scale installations.[51][52] Other methods of assaying and purifying smaller amounts of gold include parting and inquartation as well as cupellation, or refining methods based on the dissolution of gold in aqua regia.[53]

At the end of 2009, it was estimated that all the gold ever mined totaled 165,000 tonnes[1] This can be represented by a cube with an edge length of about 20.28 meters. At $1,600 per ounce, 165,000 tons of gold would have a value of $8.8 trillion.

The average gold mining and extraction costs were about US$317/oz in 2007, but these can vary widely depending on mining type and ore quality; global mine production amounted to 2,471.1 tonnes.[54]

Most of the gold used in manufactured goods, jewelry, and works of art is eventually recovered and recycled. Some gold used in spacecraft and electronic equipment cannot be profitably recovered, but it is generally used in these applications in the form of extremely thin layers or extremely fine wires so that the total quantity used (and lost) is small compared to the total amount of gold produced and stockpiled. Thus there is little true consumption of new gold in the economic sense; the stock of gold remains essentially constant (at least in the modern world) while ownership shifts from one party to another.[55] One estimate is that 85% of all the gold ever mined is still available in the world's easily recoverable stocks, with 15% having been lost, or used in non-recyclable industrial uses.[56]

Consumption

The consumption of gold produced in the world is about 50% in jewelry, 40% in investments, and 10% in industry.

India is the world's largest single consumer of gold, as Indians buy about 25% of the world's gold,[57] purchasing approximately 800 tonnes of gold every year, mostly for jewelry. India is also the largest importer of gold; in 2008, India imported around 400 tonnes of gold.[58]

 

Gold jewellery consumption by country (in Tonnes).[59] Country 2010 2009 % Change  India 745.70 442.37 +69 Greater China 428.00 376.96 +14  United States 128.61 150.28 -14  Turkey 74.07 75.16 -1  Saudi Arabia 72.95 77.75 -6  Russia 67.50 60.12 +12  United Arab Emirates 63.37 67.60 -6  Egypt 53.43 56.68 -6  Indonesia 32.75 41.00 -20  United Kingdom 27.35 31.75 -14 Other Gulf Countries 21.97 24.10 -10  Japan 18.50 21.85 -15  South Korea 15.87 18.83 -16  Vietnam 14.36 15.08 -5  Thailand 6.28 7.33 -14 Total 1805.60 1508.70 +20 Other Countries 254.0 251.6 +1 World Total 2059.6 1760.3 +17

Chemistry

 

 

 

 

Gold (III) chloride solution in water

Although gold is a noble metal, it forms many and diverse compounds. The oxidation state of gold in its compounds ranges from −1 to +5, but Au(I) and Au(III) dominate its chemistry. Au(I), referred to as the aurous ion, is the most common oxidation state with soft ligands such as thioethers, thiolates, and tertiary phosphines. Au(I) compounds are typically linear. A good example is Au(CN)2−, which is the soluble form of gold encountered in mining. Curiously, aurous complexes of water are rare. The binary gold halides, such as AuCl, form zigzag polymeric chains, again featuring linear coordination at Au. Most drugs based on gold are Au(I) derivatives.[60]

Au(III) (auric) is a common oxidation state, and is illustrated by gold(III) chloride, Au2Cl6. The gold atom centers in Au(III) complexes, like other d8 compounds, are typically square planar, with chemical bonds that have both covalent and ionic character.

Aqua regia, a 1:3 mixture of nitric acid and hydrochloric acid, dissolves gold. Nitric acid oxidizes the metal to +3 ions, but only in minute amounts, typically undetectable in the pure acid because of the chemical equilibrium of the reaction. However, the ions are removed from the equilibrium by hydrochloric acid, forming AuCl4− ions, or chloroauric acid, thereby enabling further oxidation.

Some free halogens react with gold.[61] Gold also reacts in alkaline solutions of potassium cyanide. With mercury, it forms an amalgam.

Less common oxidation states

Less common oxidation states of gold include −1, +2, and +5.

The −1 oxidation state occurs in compounds containing the Au− anion, called aurides. Caesium auride (CsAu), for example, crystallizes in the caesium chloride motif.[62] Other aurides include those of Rb+, K+, and tetramethylammonium (CH3)4N+.[63]

 

Gold(II) compounds are usually diamagnetic with Au–Au bonds such as [Au(CH2)2P(C6H5)2]2Cl2. The evaporation of a solution of Au(OH)3 in concentrated H2SO4 produces red crystals of gold(II) sulfate, AuSO4. Originally thought to be a mixed-valence compound, it has been shown to contain Au4+

2 cations.[64][65] A noteworthy, legitimate gold(II) complex is the tetraxenonogold(II) cation, which contains xenon as a ligand, found in [AuXe4](Sb2F11)2.[66]

 

Gold pentafluoride and its derivative anion, AuF−

6, is the sole example of gold(V), the highest verified oxidation state.[67]

Some gold compounds exhibit aurophilic bonding, which describes the tendency of gold ions to interact at distances that are too long to be a conventional Au–Au bond but shorter that van der Waals bonding. The interaction is estimated to be comparable in strength to that of a hydrogen bond.

Mixed valence compounds

Well-defined cluster compounds are numerous.[63] In such cases, gold has a fractional oxidation state. A representative example is the octahedral species {Au(P(C6H5)3)}62+. Gold chalcogenides, such as gold sulfide, feature equal amounts of Au(I) and Au(III).

Toxicity

Pure metallic (elemental) gold is non-toxic and non-irritating when ingested[68] and is sometimes used as a food decoration in the form of gold leaf. Metallic gold is also a component of the alcoholic drinks Goldschläger, Gold Strike, and Goldwasser. Metallic gold is approved as a food additive in the EU (E175 in the Codex Alimentarius). Although gold ion is toxic, the acceptance of metallic gold as a food additive is due to its relative chemical inertness, and resistance to being corroded or transformed into soluble salts (gold compounds) by any known chemical process which would be encountered in the human body.

Soluble compounds (gold salts) such as gold chloride are toxic to the liver and kidneys. Common cyanide salts of gold such as potassium gold cyanide, used in gold electroplating, are toxic by virtue of both their cyanide and gold content. There are rare cases of lethal gold poisoning from potassium gold cyanide.[69][70] Gold toxicity can be ameliorated with chelation therapy with an agent such as Dimercaprol.

Gold metal was voted Allergen of the Year in 2001 by the American Contact Dermatitis Society. Gold contact allergies affect mostly women.[71] Despite this, gold is a relatively non-potent contact allergen, in comparison with metals like nickel.[72]

Price

Like other precious metals, gold is measured by troy weight and by grams. When it is alloyed with other metals the term carat or karat is used to indicate the purity of gold present, with 24 carats being pure gold and lower ratings proportionally less. The purity of a gold bar or coin can also be expressed as a decimal figure ranging from 0 to 1, known as the millesimal fineness, such as 0.995 being very pure.

The price of gold is determined through trading in the gold and derivatives markets, but a procedure known as the Gold Fixing in London, originating in September 1919, provides a daily benchmark price to the industry. The afternoon fixing was introduced in 1968 to provide a price when US markets are open.

Historically gold coinage was widely used as currency; when paper money was introduced, it typically was a receipt redeemable for gold coin or bullion. In a monetary system known as the gold standard, a certain weight of gold was given the name of a unit of currency. For a long period, the United States government set the value of the US dollar so that one troy ounce was equal to $20.67 ($664.56/kg), but in 1934 the dollar was devalued to $35.00 per troy ounce ($1125.27/kg). By 1961, it was becoming hard to maintain this price, and a pool of US and European banks agreed to manipulate the market to prevent further currency devaluation against increased gold demand.

 

 

 

 

Swiss-cast 1 kg gold bar

On March 17, 1968, economic circumstances caused the collapse of the gold pool, and a two-tiered pricing scheme was established whereby gold was still used to settle international accounts at the old $35.00 per troy ounce ($1.13/g) but the price of gold on the private market was allowed to fluctuate; this two-tiered pricing system was abandoned in 1975 when the price of gold was left to find its free-market level. Central banks still hold historical gold reserves as a store of value although the level has generally been declining. The largest gold depository in the world is that of the U.S. Federal Reserve Bank in New York, which holds about 3%[73] of the gold ever mined, as does the similarly laden U.S. Bullion Depository at Fort Knox. In 2005 the World Gold Council estimated total global gold supply to be 3,859 tonnes and demand to be 3,754 tonnes, giving a surplus of 105 tonnes.[74]

Since 1968 the price of gold has ranged widely, from a high of $850/oz ($27,300/kg) on January 21, 1980, to a low of $252.90/oz ($8,131/kg) on June 21, 1999 (London Gold Fixing).[75] The period from 1999 to 2001 marked the "Brown Bottom" after a 20-year bear market.[76] Prices increased rapidly from 1991, but the 1980 high was not exceeded until January 3, 2008 when a new maximum of $865.35 per troy ounce was set.[77] Another record price was set on March 17, 2008 at $1023.50/oz ($32,900/kg).[77] In late 2009, gold markets experienced renewed momentum upwards due to increased demand and a weakening US dollar. On December 2, 2009, Gold passed the important barrier of US$1200 per ounce to close at $1215.[78] Gold further rallied hitting new highs in May 2010 after the European Union debt crisis prompted further purchase of gold as a safe asset.[79][80] On March 1, 2011, gold hit a new all-time high of $1432.57, based on investor concerns regarding ongoing unrest in North Africa as well as in the Middle East.[81]

Since April 2001 the gold price has more than quintupled in value against the US dollar, hitting a new all-time high of $1507.70,[82] prompting speculation that this long secular bear market has ended and a bull market has returned.[83]

Symbolism

 

 

 

 

Gold bars at the Emperor Casino in Macau

Gold has been highly valued in many societies throughout the ages. In keeping with this it has often had a strongly positive symbolic meaning closely connected to the values held in the highest esteem in the society in question. Gold may symbolize power, strength, wealth, warmth, happiness, love, hope, optimism, intelligence, justice, balance, perfection, summer, harvest and the sun.

Great human achievements are frequently rewarded with gold, in the form of gold medals, golden trophies and other decorations. Winners of athletic events and other graded competitions are usually awarded a gold medal (e.g., the Olympic Games). Many awards such as the Nobel Prize are made from gold as well. Other award statues and prizes are depicted in gold or are gold plated (such as the Academy Awards, the Golden Globe Awards, the Emmy Awards, the Palme d'Or, and the British Academy Film Awards).

Aristotle in his ethics used gold symbolism when referring to what is now commonly known as the "golden mean". Similarly, gold is associated with perfect or divine principles, such as in the case of the "golden ratio".

Gold represents great value. Respected people are treated with the most valued rule, the "golden rule". A company may give its most valued customers "gold cards" or make them "gold members". We value moments of peace and therefore we say: "silence is golden". In Greek mythology there was the "golden fleece".

Gold is further associated with the wisdom of aging and fruition. The fiftieth wedding anniversary is golden. Our precious latter years are sometimes considered "golden years". The height of a civilization is referred to as a "golden age".

In Christianity gold has sometimes been associated with the extremities of utmost evil and the greatest sanctity. In the Book of Exodus, the Golden Calf is a symbol of idolatry. In the Book of Genesis, Abraham was said to be rich in gold and silver, and Moses was instructed to cover the Mercy Seat of the Ark of the Covenant with pure gold. In Christian art the halos of Christ, Mary and the Christian saints are golden.

Medieval kings were inaugurated under the signs of sacred oil and a golden crown, the latter symbolizing the eternal shining light of heaven and thus a Christian king's divinely inspired authority. Wedding rings have long been made of gold. It is long lasting and unaffected by the passage of time and may aid in the ring symbolism of eternal vows before God and/or the sun and moon and the perfection the marriage signifies. In Orthodox Christianity, the wedded couple is adorned with a golden crown during the ceremony, an amalgamation of symbolic rites.

In popular culture gold holds many connotations but is most generally connected to terms such as good or great, such as in the phrases: "has a heart of gold", "that's golden!", "golden moment", "then you're golden!" and "golden boy". Gold also still holds its place as a symbol of wealth and through that, in many societies, success.

引用出處: 

http://en.wikipedia.org/wiki/Gold

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Gold)是一種化學元素,化學符號是Au, 原子序數是79。金是一種廣受歡迎的貴金屬,在幾世紀以來都被用作貨幣、保值物(store of value)及珠寶。在自然界中,金出現在岩石中的金塊或金粒、地下礦脈及沖積層中。金亦是貨幣金屬之一。金在室溫下為固體、密度高、柔軟、光亮,其延展 性及延性均是已知金屬中最高的。純金的亮黃色在傳統上被認為具有吸引力。

在布雷頓森林協定結束前,金是金本位貨幣制度的基石。金條的ISO貨幣代碼是XAU

金在現代工業的應用層面有牙醫學與電子學。在傳統上,金對氧化侵蝕的高抵抗性是人們使用它的原因之一。

化 學上,金是一種過渡金屬,在溶解後可以形成三價及單價正離子。金與大部分化學物都不會發生化學反應,但可以被氯、氟、王水及氰化物侵蝕。金能夠被水銀溶 解,形成汞齊(但這並非化學反應);能夠溶解銀及卑金屬的硝酸不 能溶解金。以上兩個性質成為黃金精煉技術的基礎,分別稱為「加銀分金法」(inquartation)及「金銀分離法」(parting)。此外,硝酸可 用來鑒別物品里是否含有金元素,這一古老的方法亦是英語諺語「acid test」的語源,意指用「測試黃金的標準」來測試目標物是否名副其實。

延性及展性

金 是金屬中延性及展性最高的──一克的金可以打成一平方米的薄片,或者說是一盎司的金可以打成300平方尺。金葉甚至可以被打薄至透明,透過金葉的光會顯露 出綠藍色,因為金反射黃色光及紅色光的能力很強。因延展性非常好,黃金可以打成金箔。金箔用於塑像、建築、工藝品的貼金,常見於寺廟、教堂內的裝飾貼金。 金箔也可入中藥。

[編輯] 與其他物質的反應

金可以很容易便與其他金屬形成合金。那些製 成的合金可以增加硬度或製造奇特的顏色(見下)。金是熱和電的良導體,亦不受地球大氣層及大部分反應物影響。熱、濕氣、氧及大部分侵蝕劑只對金有少量化學 影響,令金適合作為硬幣及珠寶;相反地,鹵素可以與金起化學反應,而王水則可以通過形成氯金酸根離子(AuCl4−)溶解金。

[編輯] 金的氧化及還原

常 見金的氧化態包括+1(一價金)及+3(三價金)。溶液中的金離子可以容易地被還原及沉澱成為金單質,方法是透過加入其他金屬作還原劑。所加入的金屬被氧 化成為金屬離子後溶於水中,而金離子被還原為0價後形成沉澱。澳洲國立大學法蘭克·理斯(Frank Reith)近期進行研究顯示微生物在金沉澱物的形成中發揮著重要作用:它們運送及沉澱金令金在沖積沉澱物中形成金粒或金塊狀[1]。

[編輯] 顏色

其他金屬顏色通常是銀灰色的,因為它們的「電子海」能夠吸收及放出的光子頻率範圍較大,覆蓋了各種色光的波長範圍。金的反應則不同,因為相對論量子化學(relativistic quantum chemistry)中微妙的相對論效應影響了金原子的原子軌域[2]。

[編輯] 其他性質

純金是無味道的,因為它非常耐侵蝕(其他金屬的味道源自金屬離子)。另外,金的密度相當高,一立方米的金重量為19,320千克。與此比較起來,鉛的密度為11,340 kg/m³,而密度最高的元素是鋨,其密度為22,661 kg/m³。

金融交易

在 很多國家,金是貨幣交易的標準,也會用來製作硬幣及珠寶。由於純金太軟,所以金通常會與銅及其他卑金屬製成合金來增加硬度。金在合金的含量會以克拉(k) 來量度,而純金則是24k。在1526年至1930年代流通的金幣,由於其硬度的關係,通常會是22k合金,稱為皇冠金。但在今天,金已不再是日常流通貨 幣角色。

 

 

 

 

美國鷹幣背面。

[編輯] 收藏用金幣

現 在,貴金屬幣主要用作收藏或投資,所以通常是24k的。然而,美國鷹幣及英國沙弗林金幣仍因為歷史因素而被製成22k。加拿大楓葉金幣在眾多貴金屬幣中擁 有最高的純度,為99.999%(準確度:0.99999)。現代部分其他有99.99%純度的金幣有「澳洲金袋鼠」(它最早以澳洲金塊的形式在1986 年出現,而袋鼠主題則是在1989年加入)、部分澳洲農曆系列的金幣[3] 及奧地利愛樂金幣[4]。美國鑄幣局在2006年起發行的美國水牛金幣亦有99.99%的純度。

[編輯] 珠寶

[編輯] 原材料

由 於24k純金柔軟,所以在作珠寶時,金常常會被製成合金以改變硬度、延展性、熔點、顏色及其它特性。在22k、18k、14k或10k的合金中,會含有較 高成分的銅、銀、鈀或其他卑金屬。銅是卑金屬中最常用的,會使合金有偏紅的色澤。在數百年前及俄羅斯的珠寶中也有以銅模鑄造,含25%銅的18k金—玫瑰 金。而14k金銅合金與部分青銅合金顏色幾乎一樣,兩者皆可用作製作徽章。 藍金是由和鐵製成合金而成,但因為藍金較脆弱,所以較難使用在珠寶製作上。紫金是由和 鋁製成合金而成,通常只用在專門的珠寶上。14k或18k的金與銀製成合金後呈綠黃色,所以被稱為綠金。而金與鈀或鎳製成合金則可形成白金合金。白色 18k金合金呈銀色,並含有17.3%鎳、5.5%鋅及2.2%銅。但由於鎳有毒,受歐洲法律限制,所以有時會用另一種方法,用鈀、銀及其他白色金屬製造 白金合金。[5]但是它的製作成本比前者為高。高純度的白金合金比起銀或純銀的抗侵蝕能力高很多。文 日本工藝品木目金充分利用了不同金合金間的顏色對比,製造出裝飾性如同木紋年輪的效果。

[編輯] 焊料

由金製造的焊錫或銅焊通常用作高溫硬焊或連接金製珠寶的部件。金匠利用獨立焊錫介面組合複雜物件。金焊錫通常有三種不同硬度,硬度高的焊錫會被優先使用,其次是較低硬度的焊錫。金焊錫必須與連接物品的純度相同。合金會在嚴格監控下製造,使它們的顏色與黃金或白金吻合。

 

 

 

 

在台灣金瓜石黃金博物園區展出的220kg金磚。

[編輯] 醫療

[編輯] 另類醫療

在 中世紀,由於金罕有及漂亮,所以被認為對健康有益(雖然實際上不是)。現在,隱微術(Esotericism)者仍認為金有治療疾病的力量,並用作另類醫 療。其實,部分金的鹽的確有防止發炎的性質,並被用作治療關節炎。但由於金屬狀態的金對所有體內的化學反應呈現惰性反應,所以只有金的鹽及其放射性同位素 有醫學價值。

[編輯] 牙醫學

金合金多在牙科修復學上使用,特別是牙齒修復,例如牙冠及永久牙橋。金合金的細微延展性,可令表面與其他牙齒吻合,所以修復效果比陶瓷製的大臼齒好。在文化角度,有些文化喜歡製作金牙齒在門牙上。

 

 

 

 

一個有金牙的塔吉克族女人。

[編輯] 膠體金

膠 體金是金奈米顆粒的膠體溶液,在水中呈深紅色。它是由檸檬酸鹽或抗壞血酸鹽的還原反應來還原溶液中的氯金酸,然後在奈米技術下製成。膠體金多用在醫學、生 物學及材料科學上。免疫膠體金標記技術充分發揮了金粒子吸收蛋白質分子到其表面的能力。有些有抗體塗層的膠體金粒子更可偵察細胞表面的抗原。[6]在電子 顯微鏡觀察下,免疫膠體金會集中在抗原上。[7] 除醫學用除外,膠體金亦用作金色顏料,塗在燒製前的陶瓷上。

[編輯] 輻射治療

  • 金的同位素金-198(半衰期:2.7日),可以用作部分癌症及其他疾病的治療[8]。

[編輯] 食用

 

 

 

 

格但斯克金箔酒。

金 箔是鋪在美食上的金薄片或粉末,多用作糖果及飲品上的裝飾[9]。金箔在中世紀歐洲以薄片或粉末形式,被貴族加在食物及飲品中,以突顯貴族的富裕、食品的 罕有及珍貴或健康。用作食物添加劑的金的E編碼為175。格但斯克金箔酒(俗稱黃金水),是一種在波蘭格但斯克及德國施瓦巴赫生產,含有金葉片的傳統草藥 利口酒。部分昂貴的雞尾酒亦有加有金箔[10]。金箔不會與身體有任何化學作用,所以它沒有味道或營養價值,並在毫無改變下被排泄出來。

[編輯] 電力傳導

[編輯] 高能量傳導用途

金的金屬的電子密度為5.90×1022 cm−3。金有十分高的電傳導性,所以被用作含高電流的電線(雖然以相同容量計算銀比金有更高的電傳導性,但金有抗侵蝕的優點),例如曼哈頓計劃中的原子實驗。然而,在實驗中,電磁型同位素分離器的磁石上使用了高電流銀電線。

[編輯] 電子接件

雖 然金會被氯氣侵蝕,但由於其高傳導性、及高抗氧化、抗環境侵蝕(包括能夠抵抗其他非含氯的酸),所以被廣泛應用在電子工業上,令電線接件有良好連接。例如 在昂貴的電子接件連接線,例如聲音、圖像及通用序列匯流排的連接線。但使用金電線卻有很大爭議。它常被影音專家批評不必要,而且被視為市場營銷的伎倆。某 些電子測量儀器的接頭也會鍍金,以避免氧化。但金在其他應用層面,例如高濕度、高腐蝕性的大氣電子接觸、失敗率高的接觸,例如部分電腦、通訊設備、太空飛 行器、噴射機引擎等等仍十分普遍,而且在未來亦不太可能被其他金屬取代。

[編輯] 開關接觸

除了電力接觸外,金亦應用在開關電力接觸上,因為金抗侵蝕、高導電性、高延性及無毒[11]。因為開關接觸通常會比電子接觸更易侵蝕。

[編輯] 電磁輻射的反射體

由於金是電磁輻射的優良反射體,所以它被用作人造衛星、保暖救生衣的紅外線保護面層、太空人的頭盔及電子戰機如EA-6徘徊者式電子作戰機的保護層。另外,金也用作部分金唱片反射層。

[編輯] 攝影調色劑

在攝影上,金調色劑可把溴化銀的黑白相片變成棕色或藍色色調,或增加它們的穩定性。在棕褐色調相片中,金調色劑會令相片變成偏紅色調。柯達有幾種金調色劑,使用了金氯化物[12]。

 

 

 

 

受掃描電子顯微鏡觀察前的加上金塗層的昆蟲樣本。

[編輯] 電子顯微鏡的傳導物質

金 或金與鈀的合金在掃描電子顯微鏡中,擔當了生物樣本及其他非傳導物質,如塑膠及玻璃,傳導的角色。塗層以氬電漿的濺鍍方式加上。金的高電傳導性把電荷導向 地面,而其高電子密度令掃描電子顯微鏡電子束有停止電子力量,有助限制電子束穿透樣本的深度。這有助增加對樣本位置及其表面形狀的測量精確度,及增加圖像 的空間解析度。金在電子束照射下,亦會製造一個次級發射,這些低能量電子通常會作為掃描電子顯微鏡訊號來源。

[編輯] 其他

  • 金可製成刺繡用金線。
  • 氯化金及氧化金可用作茶色玻璃及紅色玻璃的染色劑,以加入相同大小的球狀金奈米粒子去形成深紅色。
  • 很多比賽及榮譽如奧林匹克運動會及諾貝爾獎,會頒發金牌給得獎者。
  • 金可作汽車隔熱用途。麥拿輪F1在其引擎間隔中使用金箔[13]。
  • 金會受到鉀的鹼性溶液或鈉的氰化物侵蝕及溶解,而金的氰化物可把金電鍍在其他卑金屬上,或作為電鑄的電解質。

[編輯] 歷史

 

 

 

 

杜林紙草地圖,顯示礦藏位置。

[編輯] 早期的黃金描述

金 在史前時期已經被認知及高度重視。它可能是人類最早使用的金屬,被用於裝飾及儀式。埃及象形文字早在前2600年已經有金的描述,米坦尼國王圖什拉塔 (Tushratta)稱金在埃及「比泥土還多」[14]。埃及及努比亞等國家和地區擁有的資源令它們在大部分歷史中成為主要的黃金產地。最早已知的地圖 是在前1320年的杜林紙草地圖(Turin Papyrus Map)[15],顯示金礦在努比亞的分佈及當地地質的標示。原始的採礦方法由斯特拉波描述得知,當中包括放火。大型金礦亦在紅海對岸產生,現今為沙烏地 阿拉伯。

[編輯] 前6世紀至前1世紀的黃金

在此期間,黃金開始被人們以貨幣的形式使 用。最早已知使用金作貨幣的地方為呂底亞,在前700年呂底亞便以銀和金作合金的形式製成錢幣。在前6世紀或前5世紀期間的中國,一種稱為郢爰的金幣在楚 國 流通。古希臘約在前550年便在中東及地中海地區開採黃金。在前323年,希臘人的採礦地點分佈由直布羅陀遠至小亞細亞和埃及[15]。當時希臘的首飾主 題以人或動物的外形為主,經典例子有當時的阿加曼農黃金面具(Mask of Agamemnon)與及其他戒指[16]。

[編輯] 前1世紀至2世紀的黃金

 

 

 

 

拉斯.梅杜拉斯的環景攝影

開 採黃金的技術在此時得到提升。古羅馬人發展出一種利用水力採礦(hydraulic mining)來大型開採金的新方法,特別由前25年開始在西班牙及由150年在羅馬尼亞開始使用。其中一個最大的金礦位於西班牙加利西亞的拉斯.梅杜拉 斯(Las Médulas),在那處有七個長形高架渠令他們可以淘洗出大部分的沖積礦物。在外西凡尼亞 Roşia Montană 的金礦亦十分大,直到最近仍然有人使用露天採礦技術(opencast mining)採礦。金亦蘊藏在威爾斯較小的金礦,例如Dolaucothi 的砂礦及硬岩礦。他們使用的各種採礦方法由老普林尼在1世紀末期完成的著作博物志(Naturalis Historia)中詳細描述。在當時,黃金的主要用途在於製成首飾,而金幣的使用比希臘亦更為普遍。首飾的主題主要由描繪神話變成較平凡的幾何圖案 [16]。

[編輯] 3世紀至12世紀的黃金

在東羅馬帝國的初期,純金的首飾開始加入寶 石的元素。其主題主要是歌頌教會及國王的權力。此時黃金打制技術達到一個高峰。但在歐洲中世紀的早期,因為羅馬人開始從西南歐及西歐撤退的關係,羅馬人製 造首飾的精湛技術開始在鄰近地區消失。在撒克遜人居住地方發現的金飾看出技術的下降,其主要原因是原料的供應大部來自東羅馬帝國,而羅馬人的撤出令黃金變 得十分罕有[16]。其後伊斯蘭勢力擴大,東羅馬浮誇的黃金首飾因大部分被用來建造清真寺及資助軍事活動而開始消失[16]。但在其後黃金首飾的打造技術 及數量卻出現一個復甦,當中的例子有法蒂瑪王朝時期的黃金手鐲[17]。

[編輯] 12世紀至13世紀的黃金

在 歐洲人開闢美洲期間,常有報告指美洲原住民大量展示出金的裝飾品,特別是中美洲、秘魯及哥倫比亞。事實上,在秘魯地區前1200年的查文文化 (Chavín culture)已經開始使用黃金作裝飾。而納斯卡(Nazca)人在500年之前發展出鑄金的技術,他們利用黃金與銅製造成玫瑰金,令它的熔點下降方便 鑄造。而黃金打造技術在12世紀開始的奇姆文化(Chimu culture)達到高峰,具代表性的有用金製成的動物、雀鳥及植物,現在保存得最好的收藏品位於波哥大的波哥大黃金博物館(Museo del Oro)[16]。但在西班牙入侵後大部分的黃金被熔化並運去歐洲。

[編輯] 14世紀至16世紀的黃金

非 洲的馬里帝國在舊大陸以其擁有大量黃金而聞名。帝國統治者芒薩姆薩(Mansa Musa)(1312年–1337年)在舊大陸因為他在1324年往麥加的大朝覲而著名。當他在1324年7月經過開羅時,常有報告指他有一隊駱駝隊 (camel train)陪同,而那駱駝隊有幾千人,及接近一百隻駱駝。由於他花費了過多金錢令整個北非經濟需要一個世紀才能恢復,原因是他引起了快速的通脹 [18]。一個當時的阿拉伯歷史學家指出:

「 埃及金價在他們來的那一年之前原本是十分高昂的:1密斯卡爾(mithqal)的金其價值幾乎從不低於25迪拉姆(dirhams)。但是就在那之後金價 下跌了,金價便宜得在現今仍可反映出來。現在1密斯卡爾的金不會超過22迪拉姆,甚至更少。此事態已經持續了12年直到現在,其原因是他們攜帶大量的黃金 進入埃及並在那裡消費。[...] 」

—捷哈·烏馬裡(Chihab Al-Umari)[19]

而在歐洲,因為正值文藝 復興時期的關係,王室及教會對於黃金的裝飾有大量的需求,而剛剛自南美掠奪的黃金提供了充足的供應,令金飾技術得到迅速發展。而傑出的金匠如本韋努托·切 利尼(Benvenuto Cellini)、溫佐·雅姆尼策爾(Wenzel Jamnitzer)令使用黃金的藝術得到發展,一些當時的藝術家如桑德羅·波提切利都曾經當過金匠[16][20][21]。

[編輯] 19世紀的黃金

主條目:淘金潮

在 19世紀期間,尋金熱在有金礦發現的地方便會發生。美國最早主要淘金潮發生的地方在喬治亞州北部的一個稱為達洛尼加(Dahlonega)小鎮[22]。 期後因為發現金礦而發生的淘金潮有加利福尼亞淘金潮、科羅拉多州的派克峰淘金潮(Pike's Peak Gold Rush)、中奧塔哥淘金潮(Central Otago Gold Rush)、澳洲淘金潮(Australian gold rushes)、威特沃特斯蘭德淘金潮(Witwatersrand Gold Rush)、黑山淘金潮(Black Hills Gold Rush)及克朗代克淘金潮(Klondike Gold Rush)。因為金礦的歷史價值,很多歷史上的金礦仍然以其他方式運作。

[編輯] 黃金開採的現況

在遠古時期,金從地質角度上較易取得,但自從1910年以來發現的礦藏的75%的已經被開採[23]。估計世界上所有已經冶煉的金可以形成一個邊長20公尺的立方體,體積為8000立方公尺[23]。

[編輯] 文學中的金

 

 

 

 

一個在前340年至前330年普利亞紅彩陶器(Red-figure pottery)的雙耳噴口杯(Krater)上繪畫著伊阿宋交回金羊毛的故事。

[編輯] 希臘神話

金羊毛的傳說中的可能指在古代使用羊毛由砂礦(placer deposit)去收集金粉。黑海的東南角因為金而著名。那裡的採礦由彌達斯當國王時已經開始,而那些金的重要性在於它是製造現今世界上最早的硬幣,地點在於約前630年的呂底亞。

[編輯] 聖經

金在《舊約聖經》經常被提及,由〈創世紀〉2章11節(在哈腓拉(Havilah)),亦是在〈馬太福音〉提及的東方三博士帶來的禮物之一。〈啟示錄〉21章21節形容新耶路撒冷這城市有街道由純金製造,與水晶一樣清晰。

[編輯] 烏托邦

雖 然部分鉑組別的金屬的價格可以比金高出很多,但是金仍然長期被視為最受歡迎的貴金屬,而其價值在歷史中被用作很多貨幣的標準(稱為金本位)。金被視為純 正、珍貴、皇室及包含以上所有特徵的角色。金作為財富及威望的象徵被托馬斯·莫爾的《烏托邦》中被取笑;在那想像中的島嶼上,金常見得可以用作奴隸的鎖 鏈、餐具及坐廁。當其他國家的大使來訪時,因為他們炫耀他們的金製珠寶及獎章,烏托邦人誤會他們是僕人,而反而對那些只是適度打扮的人表示崇敬。

[編輯] 分布

[編輯] 自然狀態

金在自然中通常以其單質形式出現,即金屬狀態,但亦常與銀形成合金。天然金通常會有8-10%的銀,而銀含量超過20%稱為銀金。當銀含量上升時,物件的顏色會變得較白及較輕。

[編輯] 來源

當 礦石含有天然金時,金會以粒狀或微觀粒子狀態藏在岩石中,通常會與石英或如黃鐵礦的硫化物 礦礦脈同時出現。以上情況稱為脈狀礦床(Lode)、或是岩脈 金。天然金亦會以葉片、粒狀或大型金塊的形式出現,它們由岩石中侵蝕出來,最後形成沖積礦床的沙礫,稱為砂礦,或是沖積金。沖積金一定會比脈狀礦床的表面 含有較豐富的金,因為在岩石中的金的鄰近礦物氧化後,再經過風化作用、清洗後流入河流與溪流,在那裡透過水作收集及結合再形成金塊。

 

 

 

 

金礦石。

[編輯] 金礦石

金 亦有時會以與其他元素,特別是碲形成化合物的形式出現。例子有針狀碲金礦(calaverite)、針碲金銀礦(sylvanite)、葉碲礦 (nagyagite)、碲金銀礦(petzite)及白碲金銀礦(krennerite)[24]。金亦有極少機會與水銀以汞齊形成出現,另外亦會以一 個低濃度在海水出現。

[編輯] 生產

主條目:淘金、採金和提金

[編輯] 開採黃金的大小

有 經濟效益的提金(gold extraction)由大型容易開採礦藏中的礦石質素平均小於0.5 g/1000 kg(0.5 parts per million, ppm)便可以達成。在露天開採的金礦中,通常礦石的質素為1至5 g/1000 kg (1–5 ppm),, 地下硬岩開採(Hard rock mining)或是地下開採(Underground mining) 的礦石的質素通常至少有3 g/1000 kg (3 ppm)。由於金的質素要達到30 g/1000 kg (30 ppm)才可能被肉眼可以看得見金,所以金礦中的金是看不到的。

[編輯] 南非的產金業趨勢

 

 

 

 

世界黃金生產趨勢

自 從1880年代開始,南非便成為了世界黃金供應的一大部分來源,約有50%的已經生產的黃金由南非而來。1970年的生產佔世界供應的79%,約有 1,000噸。但在2007年只有272噸。以上明顯的下降是因為開採的困難度增加、影響工業的經濟因素的改變及安全監察的加強。在2007年中國生產了 276噸取代了南非成為了世界最大的黃金生產者,為1905年來首次取代南非的地位[25]。

[編輯] 南非金礦

位 於南非的城市約翰內斯堡因為威特沃特斯蘭德淘金潮而形成,而當時發現了有史以來世界上最大的金礦。位於自由邦及豪登省盆地的金礦礦場,走向和傾角 (strike and dip)均十分廣闊,成為世界最深的金礦,而當中Savuka及TauTona陶托那金礦是現今最深的金礦,有3,777公尺。在1899年至1901年 大英帝國與阿非利卡人或波耳人的第二次波耳戰爭的其中一個起因便是採礦工人權利及南非黃金財富所有權之爭。

[編輯] 其他主要生產者

 

 

 

 

澳洲維多利亞州往地下金礦的入口。

其 他主要的黃金生產者有美國、澳洲、中國、俄羅斯及秘魯。在南達科他州及內華達州的金礦提供了美國三分之二的黃金用量。在南美有富爭議性的帕斯瓜拉瑪礦場 (Pascua Lama)計劃,其目的為開發位於智利和阿根廷邊境的阿塔卡馬沙漠高山的豐富資源地區。現在約有四分之一的世界黃金出口估計源自手工業或是小型採礦 [26]。

[編輯] 工業精煉

在初期生產後,金接著通常會被沃爾威爾法 (Wohlwill process)或是密勒法(Miller process)作工業精煉。其他試金(assaying)和淨化(purifying) 小量黃金的方法包括加銀分金法、金銀分離法及灰吹法(cuppelation),或基於溶解金於王水中的精煉方法。

[編輯] 海水化金

[編輯] 欺騙的手法

世 界海洋含有大量的黃金,但都以濃度極低的狀態存在,可能其十億分率只有0.1-0.2。有很多人自稱能夠合乎經濟效益地從海水中取得黃金,但直到現在他們 全部均是錯誤或有欺騙成分的。普雷斯科特·傑尼根(Prescott Jernegan)在美國1890年代進行一個海水化金的詐騙。在1900年代一個英國的騙子亦進行同樣的騙局[27]。

[編輯] 商業上的嘗試

發 明哈柏法的德國籍發明家弗里茨·哈伯試圖商業地運作海水化金,希望以此幫助償還德國在第一次世界大戰的賠償。但他不幸地把海水中金的濃度估計過高,可能因 為其樣本受到污染。他的努力只可以生產少量的金,而令德國政府的虧損比其商業價值高出很多。現今仍然未有商業上可能的海水化金的方案得到確認。黃金合成在 經濟上來說不可能,而在可見未來上亦不可預見。

[編輯] 黃金的供求

 

 

 

 

2005年黃金出口。

平 均採金(gold mining)及提金的成本為每金衡制盎司US$238,但它亦會因應開採模式及礦石質素而改變。在2001年,全球金礦生產出2,604噸,即那年全部 黃金需求的67%。世界黃金協會(World Gold Council)估計在2005年全球黃金供應為3,859噸,而需求為3,754噸,有105噸的盈餘[28]。在2006年,估計所有曾經生產的黃金 有158,000噸[29]。以現在的消耗量,黃金的供應估計可以維持45年[30]。

[編輯] 價格

主條目:作為投資的黃金和金本位

黃金的高價是因為其數量極為稀少。在地球地殼中只有十億分之三是金。

 

 

 

 

自從2001年倫敦金銀市場協會(LBMA)以每金衡制盎司的美金計的早上黃金現貨定價(Gold Fix)

 

 

 

 

自從1968年每盎司的實際美元及2006年美元計的金價

[編輯] 量度方法

與 其他貴金屬相似,金是以金衡制及克計算。當它與其他金屬形成合金時則用克拉顯示其金的含量,以24克拉為純金以較少克拉的以比例計含金量則較少。而金條 (gold bar)的純度亦可以以0至1的小數表示,稱為千分純淨度(millesimal fineness),例如0.995 便是十分純淨。

[編輯] 定價方式

黃金的價格由公開市場(open market)控制,但倫敦一個在1919年九月開始稱為黃金現貨定價的體制提供黃金業一個每日的基準指標(benchmark)。而下午黃金現貨定價則在1968年出現,目的為了當美國市場開市時作一個價格本位。

[編輯] 金與貨幣的關係發展

[編輯] 固定價格

歷 史上金用來支持貨幣,在稱為金本位經濟系統中,特定重量的金會被稱為貨幣單位的一個名稱。美國政府有一段長時間設定美元的價格為每金衡制盎 司$20.67($664.56/kg),但在1934年美元的價格重新估價為每金衡制盎司$35.00($1125.27/kg)。在1961年,因為 維持此價格變得很困難,有一些美國及歐洲銀行同意操縱市場去防止貨幣因為黃金需求上升而帶來進一步貶值。

[編輯] 私人與國際市場的分開處理

在 1968年3月17日,經濟因素令黃金互助基金(gold pool)的崩潰,取而代之的是兩層的價格機制,黃金仍然用在國際戶口以每金衡制盎司$35.00($1.13/g)的舊價格處理,但私人市場的黃金價格 卻容許其自由浮動。以上兩層的價格機制在1975年被廢除,在那時黃金價格完全由自由市場控制。中央銀行仍然持有歷史性的黃金儲備作為一種保值,雖然所佔 的比重越來越少。

[編輯] 黃金儲備

世界最大的黃金儲備位於紐約的聯邦儲備銀行,持有約3%的已開採黃金[31],而同樣裝滿貴金屬、在諾克斯堡的美國金銀儲備(U.S. Bullion Depository)亦有相同持有量[32]。

[編輯] 價格記錄

由 1968年開始,黃金在開放市場的價格轉變幅度很大,倫敦黃金現貨定價由1980年1月21日$850/oz ($27,300/kg)的高位至1999年6月21日$252.90/oz ($8,131/kg)的低位[33]。1980年的高位只有到2008年1月3日的倫敦黃金現貨上午定價才能達到一個$865.35/oz的新高位 [34]。現在黃金最高位是在2011年4月11日的倫敦黃金現貨定價,為$1478.0/oz [35]。

[編輯] 長期價格趨勢

由 2001年4月黃金美元價格已經是原本價格的三倍[36],引起了此長期的熊市(secular bear market),或稱為商品大蕭條(Great Commodities Depression)已經完結,而牛市已經回歸的推測[37][38]。在2008年3月,黃金價格上升至超過US$1000[39],但其實質對名目 價值仍然低於1980年1月21日$850/oz的高位很多。以通脹計算的話,1980年的高位等於以2007年美元計的US$2400。在上一個世紀, 主要經濟危機如大蕭條、第二次世界大戰、第一次及第二次石油危機令原本已經有經過通脹調整的道指和黃金比值(Dow/Gold ratio)下降很多,大部分情況都會低於4很多[40]。在此艱難的時間,投資者會透過投資貴金屬特別是金和銀等來保障其資產。從2001年起的長期趨 勢顯示此情況現在再次出現。其主要原因在於歐洲[41] 及美國[42][43]貨幣供給的急速上升,即貨幣膨脹(monetary inflation)與美國的高雙赤字(double deficit)[44][45]。此嚴重的經濟問題令2007年次級房屋信貸風暴、高通貨膨脹和主要貨幣特別是美元對日用品大幅的折舊發生。

[編輯] 化合物

雖 然金是一種貴重金屬,它仍然會形成很多不同類型的化合物,其中金所呈氧化態大多在-1至+5之間,主要為一價金(Au(I)) 及三價金(Au(III))。一價金是最常見的氧化態,多為與較「軟」的配體(如硫醚、硫醇負離子及叔膦)形成的配合物,通常呈直線形結構。其中一個例子 便是二氰合金(I)離子(Au(CN)2−),是氰化法提金時溶液中金的主要存在形態。一價金不易與水形成配離子。二元鹵化金如氯化金(I)(AuCl) 為鋸齒形的聚合物長鏈結構,金原子以直線形排列。大部分含金藥物中的金也都為正一氧化態。[46]

三價金也是一種常見的氧化態,例子有三氯化金(AuCl3)、三氧化二金(Au2O3)、氯金酸(HAuCl4,可由金溶於王水得到)等,為d8結構,呈平面正方形構型。

[編輯] 其他價態

金 也可以呈二價、五價或負一價。二價金化合物通常含Au-Au鍵,呈反磁性,例如[Au(CH2)2P(C6H5)2]2Cl2。氙也可作配體,與金 (II)形成[AuXe4](Sb2F11)2。[47] Au(V)是已知金的最高氧化態,特徵化合物為五氟化金(AuF5)。[48] Au(-I)的例子則包括眾多金化物,如金化銫(為氯化銫型結構)、[49] 金化銣、金化鉀及金化四甲基銨((CH3)4N+Au−)。[50]

許 多含金化合物的分子晶體有親金相互作用,以R-Au…Au-R表示,也稱金鍵,強度與氫鍵相當,鍵長在300pm左右[51]。該相互作用是分子間作用力 的一個新類型,使不少晶體中存在「金鏈」、「金面」、雙分子締合(R-Au…Au-R)或大環分子內金鍵[52],並具有一些特殊性質,目前正在廣泛研究 之中。

[編輯] 混合價化合物

金也可以生成很多簇合物,[50] 其中的金多為分數氧化態,例如八面體型的{Au(P(C6H5)3)}62+,以及屬於二元金──氧族元素化合物的AuS。它含等量的Au(I)和Au(III)。

[編輯] 同位素

主條目:金的同位素

在全部金的同位素中,只有金-197屬於穩定的同位素,含量接近所有金的100%。其他18種同位素均帶有放射性,當中以金-195的半衰期最長,但只有186日。

金 曾經被建議作為核武器中一種鹽彈(Salted bomb)的原料,而鈷是另一種建議且較為人知的原料,可製成鈷彈(Cobalt bomb)。一層天然金的外罩經由熱核武器(thermonuclear weapon)放出的密集高能量中子通量(neutron flux)放射後,會發生核轉變(Nuclear transmutation)成為有半衰期2.697日的放射性同位素Au-198,製造出約.411 MeV的伽馬射線,顯著增加了武器核微粒(Nuclear fallout)幾天的放射性。此武器的製造、測試及使用仍未被人所知。

[編輯] 象徵意義

 

 

 

 

瑞士鑄造的一公斤金條

[編輯] 正反意義

在 歷史上金曾與偉大聖潔及極度邪惡兩個極端聯繫起來。在《出埃及記》中,金牛犢是偶像崇拜及反叛神的標誌。在共產主義的政治宣傳中,黃金懷錶及其黃金錶鏈是 階級敵人、資產階級和工業大亨的特點。另一方面,在創世記中,亞伯拉罕被描述為一個擁有很多金銀財寶的人,而摩西被指示要用黃金覆蓋約櫃的施恩座。卓越的 雄辯家(orator)如約翰一世便有"金口銀舌"之稱。而中國古代皇帝的說話被比喻為「金口玉言」以示鄭重。

[編輯] 金在儀式中的象徵

結 婚戒指傳統上會以黃金製造,原因是它的耐久性及不受時間過去所影響,令它不但是一個適合抵受每日磨損的物料,而且亦是一個代表關係的象徵。在東方正教會, 結婚的男女在婚禮時會以一個黃金王冠作裝飾,為婚禮中的一個象徵性儀式。金與特別的週年紀念有關,特別是50週年,如結婚紀念日稱為金婚、而登基五十週年 (golden jubilee)的英文亦與金有關聯。中世紀的國王會以受膏及黃金王冠作其正式就任的標誌,後者象徵天堂永久閃耀的光,即作為一個基督徒的國王,其權威是 受到神所啟示的。

[編輯] 現代使用黃金的象徵手法

人類的偉大成就亦會常以金作獎勵,通 常是以勳章及裝飾品的形式。競賽的勝利者或是獎項常以授與金牌的形式作獎勵,例如奧林匹克運動會及諾貝爾獎;而很多獎像則會用金製成需要的形狀,例如奧斯 卡金像獎、金球獎、艾美獎、金棕櫚獎及英國電影學院獎。信用卡公司把它們的產品透過用黃金有關的命名和顏色與財富聯繫起來,但因為希望互相勝過對方的關 係,現在金的地位已經被鉑甚至黑金卡(Centurion Card)取代。金的象徵性價值在全球分別很大,甚至在相同地區中亦有不同。例如金在土耳其是十分普遍,但在西西里島則是一個十分珍貴的禮物。

[編輯] 毒性

純 金在進食時是無毒性及非刺激性的[53],在有些時候金會以金葉的形狀用作食物的裝飾。它亦是金色杜松子酒(Goldschläger)、金箭肉桂蒸餾酒 (Gold Strike)及格但斯克金箔酒的添加物。金在歐洲聯盟已經被准許為一個食物添加物,其在國際食品法典標準(Codex Alimentarius)的E編碼為175。

金的可溶性化合物,即金鹽類(gold salts)例如在電鍍中使用的氰化金鉀對於肺臟及肝臟都有毒。現今為止只有很少因為氰化金鉀而致命的個案[54][55]。金的毒性可以透過使用如英國 抗路易毒氣藥劑(British anti-Lewisite)的螯合劑作減輕。

[編輯] 其他

 

 

 

 

這一重達156盎司(4.42千克)的金塊是一位個人探礦者在南加利福尼亞州的沙漠中發現的。

[編輯] 製備

  • 傳統上採用「淘金」法。
  • 現代開採的金礦可用氰化法提取:先以氰化鈉(NaCN)溶液處理粉碎的山金礦石,再用鋅還原。

 

4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4NaAu(CN)2 + 4NaOH

Zn + 2NaAu(CN)2 → 2Au + Na2Zn(CN)4

  • 使用電解法精鍊可以得到純度為99.999%的金。

[編輯] 「咬金測試」

用 咬一咬金去確定黃金的真偽已經有很久遠的歷史。雖然這方法並不專業,"咬金測試"應該可以在黃金上做記號,原因是金以摩氏硬度作準則是一種軟的金屬。越純 正的金越容易做記號。加上顏色的鉛可以欺騙此測試,因為鉛比金更軟。如果有足夠數量的鉛因為咬而被吸收的話,這樣亦會引起鉛中毒的危機,

[編輯] 元素符號由來

金的符號為Au,來自金的拉丁文名稱(Aurum)。而Aurum來自Aurora 一詞,是「燦爛的黎明」的意思。

[編輯] 煉金術

 

 

 

 

古代的煉金術士用太陽的符號代表金

主條目:煉金術

製 造金是煉金術主要目的之一,煉金術概念認為金可以由一種稱為賢者之石的神秘物質與如鉛等的其他物質進行相互作用來製造。雖然煉金術師們從未成功過,但是他 們的努力引起了人們對於物質本身能夠做些甚麼的興趣,而此正是現今化學的基礎。他們表示金的符號是圓中點(Circled dot)(☉),而這在天文學符號中、埃及象形文字及古代漢字均代表太陽。而現今人工金的製作方法,參見金合成(gold synthesis)。

引用出處: 

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%87%91

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目录

简介特性1.由来2.碳纤维之种类3.碳纤维之研制3.1 嫘萦系碳纤维3.2 聚丙烯腈系碳纤维3.3 沥青系碳纤维3.4 气相成长碳纤维3.5 活性碳纤维4.结论5.碳纤维之主要用途与比例 简介

碳 素纤维的学名叫“聚丙烯晴基碳纤维”由碳纤维与相关的基体树脂(如环氧树脂)备制的复合材料其多项物理力学性能可以与金属媲美。由于它特有的耐高温 (>3000℃),耐烧蚀,热膨胀系数小,及高比强度、高比摸量等特性,广泛应用于航天、航空、化工、电子及体育器材等领域。

2 碳素纤维管

碳纤维

碳素纤维之研制与应用 ?台湾科技大学 吴文演教授?

开 放分类: 材料,航天,碳,复合材料,运动器材 我来完善 “碳素纤维”相关词条: 碳素纤维又称碳纤维(Carbon Fiber,简称CF)。在国际上被誉为“黑色黄金”,它继石器和钢铁等金属后,被国际上称之为“第三代材料”,因为用碳纤维制成的复合材料具有极高的强 度,且超轻、耐高温高压。特性  碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性, 如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。 碳纤维比重小,因此有很高的比强度。   侧图为碳纤维布.1.由来  1880年美国爱迪生首先将竹子纤维碳化丝,作为电灯泡内之发光灯丝,开启了碳纤维(Carbon Fiber,简称CF)之纪元。碳纤维用在结构材料,首先问世者,则以美国Union Carbide公司(U.C.C.)为代表,并于1959年将嫘萦纤维为原料,经过数千百度之高温碳化后,得到弹性率约40GPa,强度约为0.7GPa 之碳纤维;尔后,1965年该公司又用相同原料于3000℃高温下延伸,开发出丝状高弹性率石墨化纤维,弹性率约500GPa,强度约为2.8GPa。   另外,于日本大阪工业技术试验所之进藤博士,则以Polyacrylonitrile(简称PAN)聚丙烯腈为原料,经过氧化与数千度之碳化工程后, 得到弹性率为160GPa,强度为0.7GPa之碳纤维。1962年日本碳化公司(Nippon Carbon Co.)则用PAN为原料,制得低弹性系数(L.M.)之碳纤维。东丽公司亦以PAN纤维为原料,开发了高强度之CF,弹性率约为230GPa,强度约为 2.8GPa,并于1966年起有每月量产1吨之规模;同时亦开发了碳化温度2000℃以上之高弹性率CF,弹性率约400GPa,强度约为 2.0GPa。于1965年,群马大学大谷教授,利用加热氯乙烯(Vinyl Chloride)得到之沥青(Pitch),经过熔融纺丝、不融化与碳化工程处理后,得到普通级碳纤维;大谷教授亦可利用木质素(Lignin)为原料 制作碳纤维。   碳纤维之需求量虽逐渐扩大,但1991年以后冷战结束后,军事用途之使用量萎缩,复因泡沫经济与景气萧条,供需失去平衡,产业受到冲击。然而,美国波 音公司新锐机型B777之生产,加上土木、建筑、汽车与复合材料之扩大应用,碳纤维产业逐渐缓步成长中。2.碳纤维之种类  经高温处理后,其含碳量超过 90%以上之纤维材料,称之为碳纤维。碳纤维之种类分类有许多方法,可依原料、特性、处理温度与形状来分类。若依原料可分为纤维素纤维系之嫘萦 (Rayon)系与木质(Lignin)系;聚丙烯腈(Polyacrylonitrile)系;沥青(Pitch)系;酚树脂系与气相碳纤系等六 种。若依特性则分为普通碳纤维;高强度高模数碳纤维与活性碳纤维等三种。普通碳纤维之强力在120?/?2以下,杨氏模数(Young掇 Modulus)在10000?/?2以下者称之;高强度高模数者,则强力在150?/?2以上,模数在17000?/?2以上时称之。   若依加工处理温度分类时,则可分为耐炎质;碳素质与石墨质等三种。耐炎质碳纤之处理加热温度为200~350℃,可供作电气绝缘体;碳素质碳纤之处理 加热温度为500~1500℃,可供电气传导性材料用;石墨质碳纤之处理加热温度在2000℃以上,除耐热性与电气传导性提高外,亦具自我润滑性。   若按碳纤维制品之形状分类时,可分为棉状短纤维;长丝状连续纤维;纤维束(Tow);织物;毡毯与编制长形物等。3.碳纤维之研制3.1 嫘萦 系碳纤维  嫘萦纤维素纤维加热处理时不会熔融,若在无氧状态下的不活性气体(Inert Gas)中加热处理,则极易取得碳纤维。3.2 聚丙烯腈系碳纤维  聚丙烯腈(PAN)系碳纤维之制造工程大致可分为聚丙烯腈纤维之制备;安定化工程 (耐炎化);碳化工程;表面处理与上浆工程;石墨化工程等五个程序。3.3 沥青系碳纤维  原油经900℃以上之高温提炼后的残渣中,约含有 95wt%之碳质,若以电解法去除其中之硫酸,再经水洗后可得纯度极佳之沥青(Pitch)。3.4 气相成长碳纤维  气相成长碳纤维有基材上成长法与 流体化触媒成长法两种。将铁、钴、镍等金属微粒(M)加热至1100℃,令乙炔(C2H2)热分解脱氢形成碳素沈积成长于金属微粒下方,形成碳纤维。为基 材上成长法之简图,可知其间须喂入氢(H2)气与苯(C6H6)等气体。3.5 活性碳纤维  目前商业化之活性碳的形态有粉末状;颗粒状与纤维状等三 种,其中粉末状活性碳(Powdered Activated Carbon,简称PAC),大多由木屑制成,平均尺寸约为15~25μm;颗粒状活性碳(Granular Activated Carbon,简称GAC),大致由煤、沥青粉末制成,平均尺寸约为4~6?;纤维状活性碳(Activated Carbon Fiber魔域斯服ru发布网, 简称ACF),则大多由PAN、Rayon、Pitch与Phenolic Resin等纤维制成,平均直径约为7~15μm。   活性碳纤维之吸着性   活性碳纤维之特性,其吸着性依原料不同有所差异,其中以日本等国开发之Phenolic Resin系之效果较佳。在溶剂吸着之过程中,首先是表面质传,再于孔洞内扩散,接着活性真吸附与多层吸附,最后形成毛细凝结,故活性碳纤维为一种优良之 溶剂吸着材,甚至回收利用。同时对于空气净化、脱色、脱臭、医疗用卫生、防毒面具/口罩、电子材与各项污染防止过滤材等用途皆可广泛利用。4.结论  碳 素纤维每年虽呈小幅成长,但仍具稳定之特殊固定市场性与用途需求性。碳素纤维之用途依国家不同而异,美国主要发展用于国防与航天,而日本则用于运动休闲器 材,在未来预期在环保用途将会大幅成长。碳素纤维依产品设计与结合特殊他种材料会展开另一新纪元。5.碳纤维之主要用途与比例  用途 航天/船舰 工业/汽车 运动器材   国家   美国 74.40% 13.60% 12.10%   日本 4.00% 33.60% 62.40%   碳素纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。碳纤维除用作绝热保温材料外,一般不单独使用,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材 料中,构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽 车板簧和驱动轴等。   碳素纤维是军民两用新材料,属于技术密集型和政治敏感的关键材料。以前,以美国为首的巴黎统筹委员会(COCOM), 对当时的社会主义国家实行禁运封锁政策,1994年3月,COCOM虽然已解散,但禁运封锁的阴影仍笼罩在上空,先进的碳纤维技术仍引不进来,特别是高性 能PAN基原丝技术,即使我国进入WTO完美国际2012私服, 形势也不会发生大的变化。因此,除了国人继续自力更生发展碳纤维工业外,别无其它选择。因此,国外尤其是碳纤维生产技术领先的日韩等国对中国的碳纤维材料 及制品的出口一直保持相当谨慎的态度,只有为数很少的中国企业能够与其建立合作关系,拥有其产品的进口渠道。   目前世界碳素纤维产量达到4万吨/年以上,全世界主要是日本东丽、东邦人造丝和三菱人造丝三家公司以及美国的HEXCEL、ZOLTEK、 ALDILA三家公司,以及德国SGL西格里集团,韩国泰光产业,我国台湾省的台塑集团,等少数单位掌握了碳纤维生产的核心技术,并且有规模化大生产。目 前在祖国大陆还没有一个年产100t的规模化碳纤维工厂,大多还处于中试放大阶段。值得一提的是我国台湾省的台塑集团,在80代年中期从美国Hitco公 司引进百吨级碳纤维生产线,经消化、吸收和配套后得到迅速发展,台塑产量增加很快,但碳纤维质量的提高幅度并不大。   我国对碳素纤维的研究开始于20世纪60年代,80年代开始研究高强型碳纤维。多年来进展缓慢,但也取得了一定成绩。进入21世纪以来发展较快,安徽 华皖碳纤维公司率先引进了500吨/年原丝、200吨/年PAN基碳纤维(只有东丽碳纤维T300水平),使我国碳纤维工业进入了产业化。随后,一些厂家 相继加入碳纤维生产行列。据不完全统计,目前,我国已有12家生产规模大小不一(5~800吨/年)的PAN基碳纤维生产厂家,合计生产能力为1310吨 /年,产品规格为1K、3K、6K、12K。但由于一些企业没有原丝可烧,实际国内碳纤维的总产量不足40吨/年,而且产品质量不太稳定,大多数达不到 T300水平。可喜的是从2000年开始我国碳纤维向技术多元化发展,放弃了原来的硝酸法原丝制造技术,采用以二甲基亚砜为溶剂的一步法湿法纺丝技术获得 成功。目前利用自主技术研制的少数国产T300、T700碳纤维产品已经达到国际同类产品水平。   随着近年来我国对碳素纤维的需求量日益增长,碳纤维已被列为国家化纤行业重点扶持的新产品,成为国内新材料行业研发的热点。据不完全统计,目前拟建和 在建的碳纤维生产企业有11家,合计生产能力为原丝7100吨/年、碳纤维1560吨/年,其中在建企业为4家,合计生产能力为原丝1100吨/年、碳纤 维470吨/年。   尽管我国碳纤维生产发展缓慢,而消费量却一直在逐渐增加,市场需求旺盛。主要用途包括体育器材、一般工业和航空航天等,其中体育休闲用品的使用量最 大,占消费量的约80%~90%。我国碳纤维的需求量已超过3000吨/年,2010年将突破5000吨/年。主要应用领域为:成熟市场有航空航天及国防 领域(飞机、火箭、导弹、卫星、雷达等)和体育休闲用品(高尔夫球杆、渔具、网球拍、羽毛球拍、箭杆、自行车、赛艇等);新兴市场有增强塑料、压力容器、 建筑加固、风力发电、摩擦材料、钻井平台等;待开发市场有汽车、医疗器械、新能源等。   我国碳纤维复合材料的研制开始于20世纪70年代中期,经过近40年的发展,已取得了长足进展,在航天主导产品(弹、箭、星、船)上得到了广泛应用。 近年来,我国体育休闲用品及压力容器等领域对碳纤维的需求迅速增长,航空航天技术的快速发展急需高性能碳纤维及其复合材料等,市场需求更加旺盛。   为了满足国内市场对碳纤维不断增长的需求,应尽快实现我国碳纤维工业的国产化和规模化。为此,必须加快技术创新,掌握核心技术;加速原丝技术开发,研 制高纯度原丝;强化应用研究和市场开发,进一步扩大应用领域。碳纤维在我国大有发展前途,但应总结涤纶等化纤发展的经验教训,避免盲目发展,实现健康发 展。   为了大型飞机的制造和航空航天事业的发展,我国还必须尽快地实现高强中模型碳纤维的产业化。但是,因为高性能碳纤维是发展航空航天等尖端技术必不可少 的材料,长期受到以美国为首的巴黎统筹委员会的封锁。虽然“巴统”在1994年3月解散了,但禁运的阴影仍然存在。即使对我国解除了禁运,开始也只能是通 用级碳纤维,而不会向我们出售高性能碳纤维技术和设备。因此,发展高性能碳纤维必须要靠我们自己。我国化学纤维工业“十一•五”发展规划中提出了“从以增 加数量为主转向大力发展高新技术纤维”,特别是把事关国家产业安全的高新技术纤维材料作为重中之重,而且碳纤维被列为首位,是国家迫切需要短期内突破的高 新技术纤维品种,为我国碳纤维的发展创造了条件,我们要抓住这一机遇,自力更生、努力创新,发展具有自己知识产权的碳纤维,以满足不断增长的市场需求。国 家“863 计划”以及有关部委都在关心我国碳纤维工业的发展及其产业化步伐,并给予强有力的支持,许多材料专家也扎扎实实的做了许多工作。“十一五”期间,我国又启 动了相关“973计划”。相信“十一五”将是我国碳纤维工业产业化的黄金时代。

引用出處: 

http://www.ptce0.com/gg/gongqiuxinxi/2.html

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BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com  bw@tool-tool.com  www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw  Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting toolaerospace tool .HSS  DIN Cutting toolCarbide end millsCarbide cutting toolNAS Cutting toolNAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end milldisc milling cutter,Aerospace cutting toolhss drillФрезерыCarbide drillHigh speed steelCompound SharpenerMilling cutterINDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) Core drillTapered end millsCVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden FingerPCD V-CutterPCD Wood toolsPCD Cutting toolsPCD Circular Saw BladePVDD End Millsdiamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE Single Crystal Diamond Metric end millsMiniature end millscommon modeСпециальные режущие инструменты Пустотелое сверло Pilot reamerFraisesFresas con mango PCD (Polycrystalline diamond) ‘FresePOWDER FORMING MACHINEElectronics cutterStep drillMetal cutting sawDouble margin drillGun barrelAngle milling cutterCarbide burrsCarbide tipped cutterChamfering toolIC card engraving cutterSide cutterStaple CutterPCD diamond cutter specialized in grooving floorsV-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert PCD Diamond Tool Saw Blade with Indexable InsertNAS toolDIN or JIS toolSpecial toolMetal slitting sawsShell end millsSide and face milling cuttersSide chip clearance sawsLong end millsend mill grinderdrill grindersharpenerStub roughing end millsDovetail milling cuttersCarbide slot drillsCarbide torus cuttersAngel carbide end millsCarbide torus cuttersCarbide ball-nosed slot drillsMould cutterTool manufacturer.

SMD Automatic Mechanical’ Bewise Inc.  www.tool-tool.com

ようこそBewise Inc.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンドミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は:

(1)精密HSSエンドミルのR&D

(2)Carbide Cutting tools設計

(3)鎢鋼エンドミル設計

(4)航空エンドミル設計

(5)超高硬度エンドミル

(6)ダイヤモンドエンドミル

(7)医療用品エンドミル設計

(8)自動車部品&材料加工向けエンドミル設計

弊社の製品の供給調達機能は:

(1)生活産業~ハイテク工業までのエンドミル設計

(2)ミクロエンドミル~大型エンドミル供給

(3)小Lot生産~大量発注対応供給

(4)オートメーション整備調達

(5)スポット対応~流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。   

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

 

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慧聪丝印特印网】冠品化学(TeamChem)由台大留美学人叶圣伟博士在2001年创立,经营及研发团队皆 由曾服务于3M、台塑、鸿准、国巨、华硕、硕盈机械...等高科技公司的专业人士所组成,以致力研发绿色环保材质,提供软性PCB、软性电路板、软性电子 纸、软性排线、软性铜箔基板等产品;近年来更研发出软性快干散热油墨,可应用于软性电路板、笔记型电脑键盘、EMI屏蔽软板,以及2011年ACF异方性 导电胶,应用在触控萤幕、RFID无线射频标签等产品领域...

    冠品化学创办人暨研发处副总经理叶圣伟博士表示,冠品产品皆朝低温 的方向走,这跟材料有关,一旦走向低温则材料的选择会很宽。不管是 TouchPanel或LCM液晶显示模组,尤其是TouchPanel,必须使用耐热性不高的PETFilm塑胶膜,如果能够维持在较低温的操作环境, 它的操作特性会稳定许多。

    ACF异方性导电胶

    异方性导电胶 (AnisotropicConductiveFilm;ACF),是一种基材A与基材B之间涂布贴合,限定电流只能由垂直轴 Z方向流通于基材A、B之间的一种特殊涂布物质。目前ACF常用到的例如软式排线、FilmOnGlass(FOG)薄膜软板╱玻璃贴合制程等,不同材质 的电极藉由ACF的黏合,同时限定电流只能从黏合方向(垂直方向)导通流动,可以解决一些以往连接器无法处理的细微导线连接问题。在分工体系╱供应链齐备 的液晶面板产业中,叶博士点出ACF异方性导电胶的适用范围,乃位于LCD面板与触控面板下游组装(Assembly)的环节处。

    低温黏合╱导通必要性创造ACF需求

    叶博士认为,ITO薄膜的发展潜力及应用材料创新,特别在智慧型手机及平板电脑的流行,宣告了后PC时代的开始,也预示了触控面板产业的兴起。据市调机构的数据,触控面板产值于2010年已达35亿美元的规模。

    一 般触控萤幕从早期使用电阻式触控时就搭配的ITO-PETfilm,因具轻薄、价廉、不碎裂等优点,是极具潜力的产品;而目前电容式触控 部分虽然使用强化玻璃,但日系韩系厂商也开始将ITOPET薄膜导入投射式电容触控技术的运用。ITOPET薄膜需具备高透明度、可弯曲、可回复、耐压与 可导电等特性,且以ITO薄膜制成投射式电容触控面板,具备轻、薄,制造良率提升、在外观形状上能符合可携式产品多变的需求,像是具弧度的触控面板及其他 形状。由于ITOPET薄膜与面板做导通连接时,无法以焊接如此高温方式进行,需要低温操作。因此冠品ACF正是针对此一低温操作需求而设计的新型 ACF。

触控面板ITO薄膜市场趋势与ACF厂商动态

    据叶博士指出,目前ITO薄膜市场由日系厂商雄踞,台商则是急 起直追。日商掌握上层PET膜+强化液、下层PET膜镀ITO导电层,两层 PET膜间以感压胶贴合。而台商只能生产技术门槛低的单层PET膜为主,省掉1层PET及感压胶,由于大量出货,在2008年造成市场价格下滑。由于 ITO薄膜已开始应用于电容式触控面板,台系液晶面板厂商正密切与笔电厂商共同研发。

    在成本分析上,触控萤幕主要原料所占有的整体 成本比重,ITO薄膜占38%、玻璃占24%、压合╱黏着剂占24%、FPC可挠软板占 14%。而目前有生产ACF异方性导电胶膜╱涂胶的厂商中,如Sony、Hitachi等是类似双面胶型态,需要以卷带机撕去上下离形保护纸后,再以热压 机黏贴于要导通处的技术。其好处是适用于大量一定尺寸的基材,但是机具昂贵,材料成本也昂贵,同时热压温度一般为200°C以上,无法应用于ITO- PET膜以及RFID、OLED等产品。

    日本Threebond(三键化学)、美国3M所生产的ACP异方性导电涂胶,采已调合好 的单一黏着剂,每公斤要价1,500~1,700 美元,它可以立即施工,但是需要摄氏140~160度高温压合才能黏住导通,适用于网印或1胶施工,但ACP须在摄氏5度环境下冷藏,使用前先取出花4小 时回温到室温后才能进行压合,保存期限约3个月,时间越久导电效果会迅速降低,且无法应用在ITOPET膜压合。

    段标;ACF异方性导电胶的选择特性

    叶 博士指出,1984年日立化学推出全球第1个商业用ACF导电胶,用于金属与非金属组件之间的导通黏合。而目前市面上有推出ACF的厂 商,以新力化学(SONYChemical)的ACF为例,压合温度仍多在160~210℃之间,且导电粒子采金镍树脂球或镀金镍球。

    而 ACF导电性与导电球粒径有相当大的关系,就学理上导电球粒径越小,因总导通表面积比较大,因而有较佳的电流导通度。不过在实务上,因为 黏着基材的表面,若以微观来看其实是相当粗糙的,小的导电球粒容易受到接着材质的平坦平整度不均影响,导通效果未必能达到最好,反而可压缩变形的镀镍树脂 球,会因为可压缩变形、让接着基材之间的缝隙被填满,而会有较佳的导通度。

    叶博士因而放弃以均一球形导电粒子的配方设计,改采由 球径0.2~0.5μm不等的球串状镍粉结构,其导电面积为一般导电球的10倍以上, 且中空疏松的纤维状结构具备高度可压缩性,热压时结构会重整、变形,使之与基材接触面积增加,导电性大幅提升。同时也不会影响到基材的接着性,打造出冠品 的AC120ACF异方性导电胶膜。

    据测试结果,冠品AC120ACF异方性导电胶膜,每平方公尺热阻抗低于千分之一瓦,剥离强度大于0.5kg/cm,环境温度80℃连续 48小时导通测试下,平均阻抗值每平方公尺低于1微欧姆(

    AC120ACF 与一般市售ACF产品之最大不同之处在于其操作简易,不易受压力或温度均匀等参数影响。且接着后之电性阻抗低,稳定性高, 可耐高温、高湿。可以120~170°C较低热压温度压合,可应用于PET膜与ITO玻璃基材、数位相机、电子纸的软排线之间的热压连接,同时ACF导电 胶无须先以特别温度处理,直接以室温就能够存放。

    在AC120ACF的实际应用案例上,叶博士是以实际生产线上压合程序的照片为 例。首先是上下基材黏着处的对位及热压,先由上下黏着基材的 排线对位,把FPCB以抽真空的方式吸附于以转钮移动的平台。接下来上下排线的定位,藉由CCD摄影机把排线影像放大并传送至监视器,接下来进行以 60℃、1大气压(0.1MPa)的强度,进行至少4秒钟的压合;压合完成后,以三用电表量测排线间的终端电阻值,来检测连接后排线的导通程度。

    叶 博士也解释,ACF在热压考量下,若接着基材表面极性高及粗糙,则接着容易,热压温度及压力也不需太高,像玻璃、有胶FPCB、铜面、 ITO等属于易接着基材。反之则需升温及加压才能产生良好接着,像是PET、PI-film或金面。而两接着基材中有一方必须为软质,且越软越易操作;接 着基材之导线面需平坦且凸出,否则不易产生良好的导电性连接效果。

引用出處: 

http://info.screen.hc360.com/2011/05/180935193606.shtml

http://info.screen.hc360.com/2011/05/180935193606-2.shtml

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