贵金属的应用领域湖北工业大学

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贵金属元素由于有优良的物理化学性能(如:高温抗氧化性和抗腐蚀性)、电学性能(优良的导电性、高温热电性能和稳定的电阻温度系数等)、高的催化活性、强配位能力等,在工业中用途极广,其应用的“少、小、精、广”的特点,因而被称为现代“工业的维他命”。贵金属与当代高新技术的发展关系密切。1.贵金属在生物医学中的应用

利用贵金属,特别是以铂及其合金制造的微探针来探索神经系统和修复受损部分,已取得显著成效。例如,视觉神经等神经修复装置,横隔膜神经耳涡神经剌激装置,脊髓剌激装置,小儿脊柱弯曲的整形装置等。心脏病人用心脏起博器也用贵金属制造。因为这些装置的植入人体部分除了需与人体相容、无毒外,还要求有良好的抗腐蚀性、导电性、抗蠕变性等。常用的有Pt、Pt-Ir、Au、Au-Pt、Ag-Pd等金属或合金材料。贵金属同位素、化合物可用于肝、肺、肾、乳腺、脑等疾病及肿瘤的诊断治疗。

含金药物主要用于风湿关节炎治疗,国外市场已经出售27种药物。近年来,含银药物在治疗烧伤、龋齿防治、乳腺癌诊断、抑制艾滋病传播、激光外科手术等方面的研究的应用有较大的进展。在美国、英国等,早在1979年就开始用铂药物治疗肿瘤。顺铂对治疗膀胱癌、睾丸癌、卵巢癌,头颈部肿瘤有效,最近在肺癌、食道癌治疗中也成为不可少的药物,目前正在为降低肾毒等副作用而努力。继顺铂之后,有希望的第二代抗癌铂药物正在开发之中,其中碳铂疗效与顺铂相当,毒性较小,已开始临床应用。

2.航空航天材料中的贵金属

航空、航天、航海工业,要求材料具有高温抗腐蚀性、高可靠性、高精度和长的使用寿命,有的非用贵金属不可。如火箭点火引爆合金,航空发动机点火接点,导弹、卫星、舰艇、飞行器等控制方向、姿态的仪表材料(如陀螺仪的导电游丝)精确测温材料,应变材料等。

3.信息技术及激光技术中的贵金属电子计算机极大地促进信息技术的发展。电子计算机的心脏大规模集成电路元件的制造离不开贵金属。随着集成电路及无线电元器件小型化、片状化、组合化的发展,贵金属厚膜浆料的需要剧增。现在已经形成包括导电、电极、电阻、电位器及介质浆料的包封材料的系列产品。混合集成电路(其中约80%是厚膜集成电路)广泛用于电子计算机、传真、电视、录像、电影、无线电等部门。贵金属的电镀从全面电镀向局部电镀转变,引线框架等元件镀银或镀钯代替镀金,从低速电镀和高速电镀发展,最近正在发展微细部分的高精度电镀技术。铱、铑用于生长激光晶体的坩埚。由于激光技术在彩色电视、卫星直播、军工、通讯、材料加工、医疗、印刷等方面的应用,拉制单晶的铂族金属坩埚需要量随之增加。最近提出用Ir-Re合金制作石榴石晶体生长的新型坩埚,可以延长使用寿命,减少贵金属消耗。

4.自动化技术中的贵金属材料自动技术离不开电,贵金属材料由于其抗氧化最适于制造电接点。现在研究的主攻方向是:在提高电接点性能及质量的基础上,谋求贵金属的节约和代用;由包层材料代替实体材料,且包层材料向层化发展;镀层替代包层,由全面镀向部分镀变更;减少合金中贵金属含量,向完全不含贵金属的材料发展。

5.能源技术的贵金属材料

核反应堆是核发电的基础。在核裂变压反应堆中,使用Ag-In-Cd合金作为中子吸收材料。在AI中加入Cu、Ag等元素,制成电子高、抗拉强度高、对放射性敏感性低的核反应堆结构材料。另一种材料是由(重量)%:Ag5~50,Ti0.05~0.4、Zr0.05~0.3、V0.05~0.2、W0.05~0.3及余量铝组成。Pt-6Ru/Pt热电偶用于核反应堆1870K以下温度的测量。

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