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锌的自然属性及用途

金属锌,化学符号Zn。属化学元素周期表第II族副族元素,是六种基本金属之一。锌是自然界分布较广的金属元素。主要以硫化物、氧化物状态存在。矿物有闪锌矿、菱锌矿、硅锌矿、异极矿、水锌矿等。由于锌熔点较低故冶炼中多采用密闭鼓风炉法生产及电解法生产。锌具有良好的压延性、抗腐性和耐磨性,是10种常用有色金属中第三个重要的有色金属,目前,锌在有色金属的消费中仅次于铜和铝,广泛应用于有色、冶金、建材、轻工、机电、化工、汽车、军工、煤炭和石油等行业和部门。

锌锌金属具有良好的压延性、耐磨性和抗腐性,和许多金属能组成性能优良的各种合金。最主要的是,锌与铜、锡、铅等制成黄铜,用于机械制造业;锌与铝、镁、铜等制成压铸合金,用于制造各种精密铸件;钢铁及各种铸铁表面镀锌能防止腐蚀,含锌喷涂材料和各种抗腐蚀材料得到广泛应用;锌加工材是制造干电池的主要材料。锌的化学物,如氧化锌和立德粉是医药、橡胶(21800,-50,-0.23%)、颜料和油漆等行业不可缺少的原材料。锌消费量的近50%用作防腐蚀镀层,15%用于生产黄铜(包括直接应用的再生原料锌),约15%用于生产铸造合金,其余的则用于轧制锌板、锌的化工及颜料生产等。原生锌企业生产的主要产品有:金属锌、锌基合金、氧化锌。这些产品用途非常广泛,主要有以下几个方面:

镀锌

用作防腐蚀的镀层(如镀锌板),广泛用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业,约占锌用量的46%。锌具有优良的抗大气腐蚀性能,所以锌被主要用于钢材和钢结构件的表面镀层。电镀用热镀锌合金表面氧化后会形成一层均匀细密的碱式碳酸锌ZnCO3 3Zn(OH)2氧化膜保护层,该氧化膜保护层还有防止霉菌生长的作用。由于锌合金板具有良好的抗大气腐蚀性,近年来西方国家也开始尝试着直接用它做屋顶覆盖材料,用它作屋顶板材使用年限可长达120-140年,而且可回收再用,而用镀锌铁板作屋顶材料的使用寿命一般为5-10年。

制造铜合金材(如黄铜)

用于汽车制造和机械行业,约占15%。锌具有适用的机械性能。锌本身的强度和硬度不高,加入铝、铜等合金元素后,其强度和硬度均大为提高,尤其是锌铜钛合金的出现,其综合机械性能已接近或达到铝合金、黄铜、灰铸铁的水平,其抗蠕变性能也大幅度被提高。因此,锌铜钛合金目前已经被广泛应用于小五金生产中。

用于铸造锌合金

主要为压铸件,用于汽车、轻工等行业,约占15%。许多锌合金的加工性能都比较优良,道次加工率可达60%-80%。中压性能优越,可进行深拉延,并具有自润滑性,延长了模具寿命,可用钎焊或电阻焊或电弧焊(需在氦气中)进行焊接,表面可进行电镀、涂漆处理,切削加工性能良好。在一定条件下具有优越的超塑性能。

此外,锌具有良好的抗电磁场性能。锌的导电率是标准电工铜的29%,在射频干扰的场合,锌板是一种非常有效的屏蔽材料,同时由于锌是非磁性的,适合做仪器仪表零件的材料及仪表壳体及钱币,同时,锌自身及与其他金属碰撞不会发生火花,适合作井下防爆器材。

用于制造氧化锌

广泛用于橡胶、涂料、搪瓷、医药、印刷、纤维等工业,约占11%。

用于制造干电池,以锌饼、锌板形式,约占13%。

锌具有适宜的化学性能。锌可与NH4CI发生作用,放出H+正离子。锌-二氧化锰电池正是利用锌的这个特点,用锌合金做电池的外壳,既是电池电解质的容器,又参加电池反应构成电池的阳极。它的着一性能也被广泛地应用于医药行业。

本文引用地址:http://www.worldmetal.cn/ys/show-287268-1.html

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