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铅是一种金属元素,可用作耐硫酸腐蚀、防丙种射线、蓄电池等的材料。其合金可作铅字、轴承、电缆包皮等之用,还可做体育运动器材铅球。 铅也可指用石墨等制成的书写工具:铅笔。铅椠(铅粉笔和木板,古人用以书写的工具,借指著作校勘)。
铅是人类早使用的金属之一,公元前3000年,人类已会从矿石中熔炼铅。铅在地壳中的含量为0.0016%,主要矿石是方铅矿。铅在自然界中有4种稳定同位素:铅204、206、207、208,还有20多种放射性同位素。
铅在地壳中含量不大,自然界中存在很少量的天然铅。但由于含铅矿物聚集,熔点又很低(328℃),使铅在远古时代就被人们所利用了。方铅矿(PbS)直到今天都是人们提取铅的主要来源。远古时代人们偶然把方铅矿投进篝火中,它首先被烧成氧化物,然后受到碳的还原,形成了金属铅。
铅棒主要用作电缆、蓄电池、铸字合金、巴氏合金、防X射线等的材料。铅棒主要用于制造铅蓄电池;铅合金可用于铸铅字,做焊锡;铅棒还用来制造放射性辐射、X射线的防护设备;铅棒及其化合物对人体有较大毒性,并可在人体内积累。铅棒被用作建筑材料,用在乙酸铅电池中,用作枪弹和炮弹,焊锡、奖杯和一些合金中也含铅。
在所有已知毒性物质中,书上记载多的是铅。古书上就有记录认为用铅管输送饮用水有危险性。公众接触铅有许多途径。近年来公众主要关心石油产品中含铅问题。颜料含铅,特别是一些老牌号的颜料含铅较高,已经造成许多死亡事件,因此有的特别制定了环境标准规定颜料中铅的含量应控制在600PPM之内。
古代希腊、罗马曾有用铅金属制成类似铅笔的铅棒。这种笔多制成锥形,利用铅与其他物体摩擦而留下铅的痕迹,用以划线做标记。14世纪时,欧洲出现类似现代的铅笔,荷兰画家曾用以在纸上绘画。意大利人曾使用铅和锡的混合物制成铅棒,用于绘画和书写。
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铜合金的用途,用之广泛。黄铜 以锌作主要添加元素的铜合金,具有美观的黄色,统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成,具有良好的冷加工性能,如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳,俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成,其中常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能,常添加其他元素,如铝、镍、锰、锡、硅、铅等。铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性,但使塑性降低,适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性,故称海军黄铜,用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能;这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。
青铜 原指铜锡合金,后除黄铜、白铜以外的铜合金均称青铜,并常在青铜名字前冠以主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能、减摩性能好和机械性能好,适合於制造轴承、蜗轮、齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高,耐磨性和耐蚀性好,用於铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高,导电性好,适於制造精密弹簧和电接触元件,铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。
白铜 以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜;加有锰、铁、锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好,色泽美观。这种白铜广泛用於制造精密机械、化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜、康铜、考铜是含锰量不同的锰白铜,是制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶等用的材料。
铜及铜合金板带材作为重要的基础材料和功能材料,铜合金有极大的用途,在国民经济发展中得到了广泛的应用:如用于制作通讯及射频电缆屏蔽层的电缆带,电脑散热器用铜板带,机械设备制造行业用大规格铜板,日用五金、各种电器、轻工、装饰(如灯具、建筑装潢、牌匾)等用铜板带及钢铁行业用高炉冷却壁铜板的结晶器板等。起着举足轻重的作用。
· 铅的应用简介
金属铅具有良好的延展性、抗腐蚀性,易与其他金属制成性能优良的合金。金属铅、铅合金和其化合物广泛应用于蓄电池、电缆护套、机械制造业、船舶制造、轻工、氧化铅、射线防护等行业。
蓄电池
蓄电池行业是铅的重要消费行业,其中汽车用蓄电池占蓄电池总量的80%左右。蓄电池的负极和正极分别是用金属铅和其化合物二氧化铅制成。主要应用于汽车、摩托车、飞机、电动车、坦克、铁路、工厂等方面。
据亚洲金属统计,2014年中国电动车铅蓄电池市场需求接近饱和,电动车铅蓄电池产量基本和2013年持平。汽车铅蓄电池市场需求增幅约12%,低于2013年15%的增长率。 2014年中国铅蓄电池铅消费结构如下图所示:
电缆护套
由于铅具有耐腐蚀性、熔点低、韧性好、导电性能低等优良性能,过去铅锑合金被用做电缆护套来有效保护电缆,但随着铅资源不断减少,且其相对密度大,使电缆沉重,并具有毒性等因素,近年来电缆护套大量被塑料及其他材料所取代,铅在电缆护套上的应用逐渐减少。
机械制造
鉴于铅的性能优良,它被普遍制成轴承合金、焊料合金、磨具合金应用于机械制造中。
船舶制造
铅具有耐腐蚀性,因此铅板、铅管及其他合金材料均可以用到船舶制造中抵挡海水侵蚀。
轻工业
自古铅就被古人用做书写工具,现如今也用于文化用品、电光源、和日用五金等行业。
氧化铅
氧化铅主要用作铅酸蓄电池的电池糊,生产塑料的稳定剂,生产橡胶制品的硫化活性剂,生产陶瓷的釉料添加剂,制造防射线玻璃、光学玻璃和水晶玻璃,以及各种颜料、涂料等。
其他行业
铅由于能够很好地阻挡X射线和放射性射线,用于医院相关工作人员防护阻挡射线侵害。铅字是使用活字合金浇铸成的(活字合金一般含有5-30%的锡和10-20%的
氧化铅主要用作铅酸蓄电池的电池糊,生产塑料的稳定剂,生产橡胶制品的硫化活性剂,生产陶瓷的釉料添加剂,制造防射线玻璃、光学玻璃和水晶玻璃,以及各种颜料、涂料等。
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