金属锡的性质和用途

金属锡的性质和用途

2016-12-13 作者: xuzhiping 浏览: 6623 次

摘要: 锡是一种古老的金属。自然界没有锡的单质存在,主要矿物是锡石(SnO2),它很容易被还原为金属锡。如古代人在含有锡石的地面点燃篝火,锡石就可被木炭还原,并从灰烬下流淌出银光闪闪的锡液来,冷凝以后便是银白色、质地不坚的金属锡。 据俄罗斯地质学家费尔斯曼推测:在公元...

锡是一种古老的金属。自然界没有锡的单质存在,主要矿物是锡石(SnO2),它很容易被还原为金属锡。如古代人在含有锡石的地面点燃篝火,锡石就可被木炭还原,并从灰烬下流淌出银光闪闪的锡液来,冷凝以后便是银白色、质地不坚的金属锡。

据俄罗斯地质学家费尔斯曼推测:在公元前6000至公元前5000年,人类还不会炼铜、炼铁,但却早已学会了熔炼锡,并用它制作盛器及饰品。

在古代,锡的另一个重要用途是炼制青铜。青铜是铜和锡的合金。纯铜和纯锡的质地都比较软,但是它们一旦熔炼在一起组成合金(青铜)就变得十分坚硬。锡似乎是铜的硬化剂。因此,锡元素被命名为Stannum(Sn,锡),词根的原意是“坚硬”。

我国的战国时期,有一部名为《周礼•考工记》的书,它总结了当时熔炼青铜的经验,详细记述了用青铜铸造各种不同物件应采用的铜与锡的比例,可称是世界上最早的关于冶炼青铜的工艺记录。

书中主要记述了6种青铜的不同配方。例如,第一种青铜由七分之六的铜与七分之一的锡组成,其中含锡量少,呈美丽的橙黄色,适于制造钟鼎。第二、第三种青铜分别由六分之五的铜和六分 之一的锡组成及五分之四的铜和五分之一的锡组成,它们的含锡量为17%~20%,它们质地坚韧,所以适于制造斧和戈戟等利器。第四、第五种青铜分别由四分之三的铜和四分之一的锡,以及七分之五的铜和七分之二的锡组成,它们比较锋利,适于制作刀和矢等利器。第六种青铜铜锡各半,它光亮,适于制作铜镜,并可作聚光取火之用。

锡在现代仍被广泛应用于制造合金。例如:

工业上应用十分广泛的“巴氏合金”含铜70%、锡20%、铅10%。这种合金能够承受较大的负荷,耐冲击,耐震动,耐腐蚀,耐高温,而且导热性好,适于制作高速机械设备中的轴瓦,因此又称“锡基轴承合金”。

锡与锆的合金,可以替代纯金属锆,制作核反应堆用核燃料的包装外壳。

锡与镓的合金(内含少量的锌和铟)是一种容易在高温下熔化的合金,常用于制作消防自动报警装置。

锡与碲、铅的合金是很好的半导体材料,可用于制造二极管。此外还有一些常用的含锡合金。

如:

焊锡:它是锡和铅的合金,一般含锡61%,另外39%是铅和其他金属。

熔丝:它是铋、铅和锡的合金,它的熔点仅为70°C。通常的配方是:铋50%,铅25%,锡12.5%,镉12.5%。

总之,含锡的合金种类繁多,用途十分广泛,而且组成的配方如稍有变化,就会出现性能上的差异。例如,在黄铜(铜与锌的合金)中加人约1%的锡,即可明显地提高它的强度和抗海水腐蚀的能力,因此适于制作各种船舶上使用的金属部件。

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