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黄金百科

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第七节 黄金对高科技术战略性产业发展的作用

发布者: 发布时间:2014-02-18 浏览次数:33928次

众所周知,黄金具有良好的物理化学属性:良好的导电性和导热性;极佳的抗化学腐蚀能力;金的原子核具有较大捕获中子的有效截面;对红外线的反射能力接近 100%;在金的合金中具有各种触媒性质;金还有良好的工艺性,极易加工成超薄金箔、微米金丝和金粉。正因为有这么多有益的性质,黄金被广泛运用到最需要的现代高新技术产业中去,如电子技术、通讯技术、宇航技术、化工技术、医疗技术等。
1、黄金在仪器仪表制造业的应用
    随着科学技术的发展,对各种仪器仪表的要求也越来越高。黄金在各种精密自动化仪器上的应用也越来越占有重要位量。工业用测量及控制设备上广泛使用以脉冲变线位移和角位移的绕线,电位计占有重要位置,电位质量是测量控制系统工作精度的决定因素。由于这个原因,往往要求这种设备在各种工业气氛的不同温度下长期工作。这是采用金或合金作为精密电位计关键材料的原因。
    在测试技术中应用的精密电位计的某些部分材料有很高的比电阻,以及小到接近于零的电阻温度系数,以致电阻在工作时是常数 (保持常数的难度非常大)。金-钯-铬合金、金-钯-锰合金、金-钯-钒合金、金-钯-铁合金除能满足上述要求外,在加工的机械性能、热稳定性等各方面都达到了较好的水平。
    工业上测量温度常采用热电偶和电阻温度计。热电偶是由两种不同成份的金属丝组成,由于测量点的冷端间的温度差引起能用毫伏计测量出的热电势,是基于温度的热电势的变化来测量温度的,因此对材料的热稳性要求是很严格的。
2、黄金在电子工业中的应用
    众所周知,现代各项科学技术的发展都离不开电子工业,而且还占有重要地位,如电子信息、航空航天、仪表仪器、计算机、收音机、电视机、集成电路等,都是电子工业飞跃发展的结果,而电子工业与黄金及其它贵金属的应用是密不可分的。电子元件所要求的稳定性、导电性、韧性、延展性等,黄金和它的合金几乎都能一并达到要求。所以黄金在电子工业上的用量占工业用金的 90%以上,而且用量在年年增长。
3、黄金在电触点材料上的应用
   在现代化通讯系统、控制系统及电子计算机系统中,虽然其结构紧凑,器件微型化,但尚应保证进行必要检查的可能性。在这方面采取个别零件和元件可拆卸结构,在技术上是合理的。对可靠性和使用寿命提出更高的要求,自然提出研究新型触点的必要性与重要性。由于零件布置紧凑和单位体积的能量储备增大,在通讯系统中提高系统的有效性,在研制触点材料时必须考虑与周围环境相关的一些因素,如优良导电性,稳定的电阻以及优良的耐蚀性,可加工性,热稳定性等。由于金及金的合金具有上述优良性质,被广泛地应用于电子工业触点的制作。
    根据金及金合金的可镀性、高塑性及良好的加工性能,可采用压制、电镀、包复、电沉积等方法制作各种不同类型、不同用途电触点,如用金—铂、金—铜、金—银—铟可制作通讯设备用触点、滑动触点;用金—镓制成的电话继电器触点,耐磨而且能保证信号的传递:用金—钯制作高强度、耐腐蚀电触点;用金—铜—钯制作高弹性触点;用铁磁合金制作舌片触点(舌簧管);用金—铜—锌合金制作特殊用途导线融触头。值得一提的是,采用弥散氧化物(0.05微米弥散颗粒状氧化钍)能明显提高金的机械性能,这种材料耐热、抗氧化并有较强的机械性能,可用于制作高温下工业用继电器触点。
4、黄金在导电材料上的应用
金丝、金箔、用金粉压制成的部件、金的合金、包金合金材料 (如包金玻璃、包金陶瓷、包金石英)等被作为导体材料广泛用于电子设备、半导体器材和微型电路中做导体材料。如半导体集成电路的制作,半导体集成电路引线框架是用引线框架材料经高速冲床冲制而成,合格的引线框架经清洗、局部镀金(镀金层厚度不小于1微米)、装入芯片、键合引线、封装等工序才能制成半导体集成电路。
5、黄金在电子浆料上的应用
   1960年兴起的集成电路发展甚快。1967年和1977年先后有大规模集成电路和超大规模集成电路问世。集成电路不仅成了各种先进技术的基础.而且是现代信息社会的关键技术,它的发展带动了贵金属粉末在微电子工业中大规模应月,使贵金属电子浆料成为微电子工业的重要基础。
6、黄金在宇航工业中的应用
   黄金在宇航工业中的应用也在不断的发展和开拓之中,其速度之快令人惊讶。金以它的抗腐性、抗热性,优良的导热、导电性.独特的化学性质在宇航领域中占有重要位置。从航天器、运载工具的制造到宇航的系统控制等,都离不开信息、测量、遥感、定位、计算机、摄影、仪表等各方面的器材,而其中成千上万的电子元件、仪表、特殊材料又都离不了黄金。
由于黄金具有高反射率兼低辐射率的特殊性能,所以其也经常用在防止辐射的场合,如喷气式发电机油嘴,宇宙装置燃料部件及热反射器。黄金也用在喷气发动机和火箭发动部件涂金防热罩或热遮护板。美国一企业研制了一种在飞机发动机外壳上喷镀黄金的方法,喷镀层的厚度不超过0.04微米,这使得这种发动机的性能大大提高。此外,抗辐射、耐高温、不腐蚀的金铂合金用于喷气式发动机、火箭、超音速飞机引擎火花室材料。
7、黄金在润滑材料上的应用
    金可以通过复合电积沉法制成固体润滑的复合材料,由复合电积沉法制备的镀层有良好的综台性能。如金—铜—镍—MoS2E四组元自润滑复合镀层具有摩擦系统耐磨性好好、防冷焊、导电和耐高低温等优点。
    金的固体润滑剂与其它特种固体润滑剂的出现,弥补了轴承材料不足以及润滑脂性能的缺欠,满足了航空航天和其它新产品在苛刻条件下润滑的需要。如在人造卫星上天线系统、太阳能电池帆板机构、红外线摄像自润滑轴承、光受仪器的驱动机构、温度控制机构、星箭分离机构及卫星搭载机构、导弹防卫系统、原子能机械系统等。
8、黄金在化学工业上的应用
核化工和化学工业使用金的合金制作特使管、板、线等材料,以达到防腐蚀、防辐射、耐高温等要求。金—铂合金以其高耐蚀性和高强度而用于制作生产人造纤维的喷丝头;含3%钯的金合金以及含钯20%的金合金用在捕收铂的催化剂的生产上。
9、黄金在光学上的应用
    黄金的光学性能有它独特的性质。黄金有吸取 x射线的本领,含有其它元素的金合金能改变与波长有关的光学性质。黄金在光学上的应用也是其它元素代替不了的。光亮镀金作为航天器的稳控镀层,对于控制航天器内部仪器、部件的温度起到良好的效果。这主要在于它对宇宙间的红外线具有良好的散射和反射性,保护宇航人员及设备不受宇宙射线的损害。

 总之,黄金在科学技术上的应用,正处在不断开发中。预计,随着科学的发展和新技术的不断出现,黄金的应用领域将不断扩大。

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