有色纯金属简介

铜：纯铜又称紫铜，密度为8.94g/cm3，熔点为1083度，无磁性.有良好的导电，导热性能及抗蚀性，还具有很高的化学稳定性.（铜的化合物都有毒.)

铅：铅又叫青铅，外观呈蓝灰色.铅的强度和硬度极低，能用发切断，在常温下加工不会产生加硬化现象.密度为11.34g/cm3，因密度较大，常用于制造弹头.铅的电阻大，导热性差，熔点为327度，常用于制造保险丝.

锡：锡是银白色而略带蓝色的金属.其密度为7.2g/cm3，熔点为232度.锡的强度低，在室温下没有加工硬化的现象.锡的塑性极好，还具有很好的抗蚀性.

镍：镍是银白色金属，抛光后能长期保持美丽的光泽，密度为8.9g/cm3，熔点为1455度，在温度低于360度时有磁性.镍具有良好的电真空性能，在高温高真空中挥发很小，是电真空仪器的重要材料.

锑：锑是银白色金属，由于杂质的影响，略带蓝色，杂质越多，蓝色越深.纯锑又叫星锑.很脆，无延展性，所以不单独使用，锑的密度为6.7g/cm3，熔点为630度，凝固时略有膨胀，因此,锑主要用于与铅锡等配制合金.

锌：锌是一种白色略带浅蓝色光泽金属，在空气中因氧化而呈灰色，密度为7.1g/cm3，熔点为419度.在常温下很脆，但加热到100-150度时，就变得富有韧性而易于进行压力加工，温度再升至200度时则脆性增高，可破碎成粉末.

汞：汞又叫水银，银白色.熔点为-38.87度，在常温下为液体，密度为13.5g/cm3，常温下最重的液体.汞不易氧化和腐蚀，广泛用于气压计 温度计等检测仪器.

铋：铋的表面呈白色或粉红色，密度为9.8g/cm3，熔点为277度，主要用于制造低熔点合金，药物及化学试剂等.

硅：硅又称工业硅或纯硅，表面呈淡灰略带蓝色，有小孔洞，密度为2.42g/cm3.工业硅的主要用途是配制合金，制取多晶硅及有机硅等.

钛：钛属于轻金属，密度为4.5g/cm3，熔点比铁和镍都要高，为1668度，具有较高的热强度.钛是银白色金属.

钴：钴的表面呈深灰色，密度8.9g/cm3，主要用于制造合金及炼钢添加元素 硬质合金粘结剂等.

镉：镉呈灰色，密度为8.65g/cm3，熔点为321度.主要用于电镀 制造蓄电池等.

镁：镁为银白色金属（在空气中容易氧化面发暗).密度小，只有1.74g/cm3，是工业用金属最轻的金属.熔点为651度，但在熔化时极易氧化燃烧.镁的冷塑性变形能力较差.

铝：铝是一种银白色金属，具有面心立方晶格，没有同素异构转变，密度为2.7g/cm3,熔点为660度.具有良好的导电，导热性能.

人们通常将那些基本上由一种金属组成的材料或物质叫纯金属。

纯金属只有在现代科学 技术的基础上，才有可能进行较大量的生产和使用，而且所谓纯也只有相对意义，绝对的纯是没有的。纯金属随其纯度的不同可分为工业纯金属和化学纯金属两类。工业上使用和生产的大多数属于工业纯金属。化学纯金属需要用特殊方法和设备才能制出来，产量也有限，多用于科学研究、尖端技术或某些特殊生产领域 。

现在的科学技术已能制造出纯度达99. 999%以上的纯金属，一些半导体材料的纯度甚至可达到

然而，无论纯度如何高，总或多或少地含有微量的其他元素。

纯金属的力学性能不高，以强度为例，纯金属的强度一般较低，铁的抗拉强度约为200MPa，纯铝的抗拉强度约为100MPa，显然不适合用于工程中各种结构的用材。加之纯金属种类有限，制取困难，价格相对较高，因此在各行业上应用较少。实际上，工程中使用的金属材料都是合金，如碳钢、合金钢、铸铁、铜合金、钔合金，尤其是铁、碳为主要成份的合金。

依据杂质含量可分为工业纯金属和超纯金属。在生产实践中，能得到的一些工业纯常用有色金属的百分纯度为： 锌99.995，铅99.994，锡99.95，镍99.99，铝99.7等。

超纯金属的杂质含量在百万分之几数量级或主金属含量在99. 9999%以上，而超纯半导体材料的杂质含量在十亿分之几数量级。

纯度的表示方法 实际使用中，习惯以主金属含量的几个九（N）来表示，如杂质含量一般是指规定的某些杂质之和为百万分之一，即称为6个 “9”或6N。

广义的杂质是指化学杂质和物理杂质（结晶缺陷），后者是指位错及空位等；而化学杂质则是指基体以外的原子以代位或填隙等形式掺入。但只有当金属纯度达到很高标准时（如纯度9N以上的金属），物理杂质的概念才是有意义的。

因此，目前工业生产的金属仍是以化学杂质含量作为标准，其表示方法有两种： 一种是以材料用途来表示，如 “光谱级纯”、“电子级纯”等；另一种是以某种特征来表示，如半导体材料用载流子浓度，即一立方厘米的基本元素中起导电作用的杂质数（原子/cm）来表示，而金属则可用残余电阻率（ρ4.₂K/ρ₃₀₀K）来表示，工业纯金属通常以主金属的百分含量来表示。

纯金属的制取过程可以概括为两种。

一是将金属化合物经过沉淀、溶剂萃取、离子交换等得到纯金属化合物，然后将其还原成纯金属。如纯金属钛，往往是TiCl4经精馏提纯后再被还原成纯的海绵钛。

二是得粗金属后，再提纯成纯金属。提纯方法有化学提纯法和物理提纯法两类。

化学提纯法主要有电解精炼、氧化精炼、氯化精炼、歧化冶金等。

物理提纯法主要有区域提纯、蒸馏、精馏精炼、拉制单晶、真空精炼等。

拉制单晶是用籽晶或自生籽晶从熔体中拉制出单晶体使金属得到提纯的方法。物理提纯法设备简单，操作方便，试剂污染少，可作为最终的提纯手段。化学提纯法灵活性大，选择性强，但往往存在试剂玷污的缺点，在预提纯和中间提纯上得到广泛应用。但在生产中，两种方法往往相互配合使用。目前可以制备出纯度达12个“9”的超高纯锗，也可制备7个“9”以上的高纯硅、砷、镓、铟等，这些高纯金属用作半导体工业材料。