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第1章 金的历史 1

1.1 概论 1

1.2 古代开采的金资源及历史上的金产量 3

1.2.1 古代开采的金资源 3

1.2.2 历史上的黄金产量 5

1.3 古代金(矿)的成因说 6

1.3.1 古代中国的金(矿)成因说 6

1.3.2 古代西方的金(矿)成因说 8

1.4 古代金的地质学和矿物学 9

1.4.1 金的地质学 9

1.4.2 金的矿物学 11

1.5.1 古代国外砂金的采淘技术 13

1.5 古代金矿的采选技术 13

1.5.2 中国古代金矿的采选技术 14

1.6 古代金的冶金技术 16

1.6.1 砂金的冶炼法 17

1.6.2 山金的冶炼法 17

1.6.3 吹灰炼金法(灰坯法或渗灰法) 18

1.6.4 “混汞法”提金 19

1.7 古代金的鉴别技术 19

1.7.1 黄金鉴别技术的产生 19

1.7.2 黄金鉴别技术的种类 20

参考文献 23

第2章 金的矿产资源 25

2.1 概论 25

2.2.1 世界金资源 26

2.2 金资源的储量及分布 26

2.2.2 中国金资源 27

2.3 金矿床 28

2.3.1 博伊尔(Boyle)提出的金矿床的分类 28

2.3.2 我国原生金矿床的分类 29

2.3.3 金富集的主要矿床类型 30

2.4 工业上的分类 30

2.4.1 与加工有关的矿料分类 30

2.4.2 金产出来源的分类 30

2.5 金矿床的某些伴生特点 30

2.5.1 金与其他元素的相关性 30

2.5.2 金矿物的常见伴生矿物 31

2.5.3 金矿床中的Au/Ag值 31

2.6.2 几种常见的金矿物 32

2.6 金的矿物种类 32

2.6.1 金的主要矿物种类 32

2.7 砂金矿床 33

2.7.1 砂金矿的形成与分类 33

2.7.2 砂金矿与原生金矿的关系 34

2.7.3 砂金资源 35

2.7.4 古砂金矿 35

2.8 岩金矿床 36

2.8.1 中国和外国岩金矿床的特点 36

2.8.2 中国的岩金资源 38

2.9 伴生金 40

2.9.1 国内外伴生金的综合回收情况 40

2.9.2 我国伴生金矿的主要矿床类型 40

参考文献 42

2.10 黄金的二次资源 42

第3章 金的提取 44

3.1 概论 44

3.2 选冶的原则工艺流程 45

3.3 预处理 46

3.3.1 加压氧化 46

3.3.2 焙烧氧化 47

3.3.3 生物氧化 49

3.3.4 微波辐射预处理 49

3.4 浸出 50

3.4.1 氰化浸出 50

3.4.2 堆浸 51

3.4.3 无氰浸金 52

3.5 纯化与富集 54

3.5.1 炭浆法与炭浸法 54

3.5.2 树脂矿浆法 55

3.5.3 溶剂萃取 56

3.6 回收 57

3.6.1 锌沉淀 57

3.6.2 电积法 58

3.7 冶炼 59

3.7.1 氰化金泥熔炼除杂法炼金技术 59

3.7.2 氰化金泥除杂熔炼法炼金技术 60

3.7.3 氰化金泥全湿法炼金技术 60

参考文献 60

4.2.1 世界黄金货币的沿革 62

4.2 黄金货币的历史沿革 62

4.1 概述 62

第4章 黄金货币及非流通币 62

4.2.2 我国黄金货币的沿革 64

4.2.3 黄金货币的社会属性与社会职能 66

4.3 我国战国时期的黄金通货 67

4.3.1 战国时期的黄金地位 67

4.3.2 楚金币是完全意义的货币 67

4.3.3 楚金币的种类 68

4.3.4 楚金币的形制、重量和刻文 69

4.4 黄金在近代世界货币体系中的特殊地位 70

4.4.1 广义的金本位制 70

4.4.2 金本位制的演变过程 70

4.5.2 一些国家、地区和私人的黄金储备 72

4.5.1 黄金储备的职能与作用 72

4.5 黄金储备 72

4.6 世界黄金市场与黄金价格的演变 74

4.6.1 世界黄金市场 74

4.6.2 黄金价格的演变 75

4.7 纪念金币和普通金币 78

4.7.1 纪念金币 78

4.7.2 普通金、银币 80

参考文献 82

第5章 金的物理性质 84

5.1 金的原子与晶体性质 84

5.2 金的核性质 85

5.3 金的热学性质 87

5.4 金的电学性质 90

5.6 金的光学性质 94

5.5 金的磁学性质 94

5.7 金的力学性质 97

5.8 金的相对论效应 101

参考文献 102

第6章 金的化学性质 104

6.1 金的化合价与化学活性 104

6.2 金与金合金的抗腐蚀特性 105

6.2.1 各种介质中金的腐蚀行为 105

6.2.2 金合金的腐蚀 108

6.2.3 金合金的抗晦暗特性 111

6.2.4 金合金的应力腐蚀和腐蚀断裂 113

6.3 金的无机化学 115

6.3.1 金与氧、氢、氮的反应 115

6.3.2 金的无机化合物 117

6.4 金的电化学 121

6.4.1 Au-H2O系φ-pH图 121

6.4.2 在酸性溶液中的氧化还原行为 122

6.4.3 在碱性溶液中的氧化还原行为 124

6.5 金的催化性质 126

6.5.1 非均相催化 126

6.5.2 均相催化 133

6.5.3 载体均相催化 134

6.6 金的有机化学 135

6.6.1 有机Au(Ⅰ)化合物 135

6.6.2 烷基Au(Ⅱ)化合物 135

6.6.3 芳基Au(Ⅲ)化合物 138

6.6.4 有机金化合物的结构 138

参考文献 140

第7章 金的合金化原理与常用金合金系 143

7.1 金的合金化原理 143

7.1.1 电子浓度规则及影响合金化的其他因素 143

7.1.2 金与周期表元素反应特性 145

7.1.3 固溶体 146

7.1.4 化合物 149

7.2 金与稀土元素的相互作用 153

7.2.1 Au-RE系合金相的关系 153

7.2.2 固溶度 154

7.2.3 中间相 156

7.3 金与锕系元素的相互作用 157

7.3.1 Au-Ac系 157

7.3.4 Au-U系 158

7.3.3 Au-Pa系 158

7.3.2 Au-Th系 158

7.3.5 Au-Np系 159

7.3.6 Au-Pu系 159

7.4 溶质元素在金合金中的分布与强化脆化倾向 159

7.4.1 溶质元素在金合金中分布的倾向性 159

7.4.2 金的低合金化强化 161

7.5 常用工业金合金的结构与性能 163

7.5.1 二元合金系 163

7.5.2 三元合金系 179

参考文献 187

第8章 金与金合金的熔炼、加工与强化 189

8.1 熔铸 189

8.1.2 金合金铸锭的铸造 191

8.1.1 熔炼 191

8.1.3 金合金的熔模铸造 192

8.2 金与金合金的加工 193

8.2.1 纯金的可加工性 193

8.2.2 金合金的加工性 195

8.3 金与金合金的再结晶 195

8.3.1 金的再结晶温度 195

8.3.2 合金元素对金再结晶温度的影响 196

8.4 金与金合金的晶粒尺寸 197

8.4.1 添加元素对金和金合金晶粒尺寸的影响 197

8.4.2 晶粒细化机制 197

8.5.1 加工硬化 199

8.5.2 相变强化 199

8.5 金与金合金的强化 199

8.5.3 弥散强化 201

8.5.4 表面硬化 202

参考文献 204

第9章 装饰用金合金 205

9.1 概述 205

9.2 金饰品的成色 207

9.3 合金元素对金合金颜色的影响 208

9.4 K金冶金学 210

9.4.1 颜色K金冶金学 210

9.4.2 白色K金冶金学 215

9.5 实用K金饰品合金 219

9.5.1 颜色K金合金 219

9.5.2 白色K金合金 227

9.6.1 蓝色金合金 228

9.6.2 紫色金合金 228

9.6.3 表面着色金合金 228

9.6 特殊装饰金合金 228

9.6.4 斑斓闪烁“斯斑金”合金 229

9.6.5 用于瓷器的装饰材料 233

9.6.6 包金饰品材料 234

9.7 金合金饰品焊料 237

9.7.1 颜色K金焊料合金 237

9.7.2 白色K金焊料合金 240

9.7.3 金合金饰品的扩散焊接 240

参考文献 241

10.1 概述 243

第10章 金器、鎏金、金箔和金粉 243

10.2 金器制作技术的发展史略 244

10.2.1 金(银)器制作成为一种独立的工艺门类的发展过程 244

10.2.2 金(银)器的宫廷手工业作坊阶段 246

10.2.3 金银器的商品化和社会化 247

10.3 鎏金工艺及应用 248

10.3.1 传统的鎏金术 248

10.3.2 Au-Hg二元系 248

10.3.3 鎏金器物珍品之例 249

10.4 金箔工艺及应用 250

10.4.1 金的延展性 250

10.4.2 金箔的打制工艺 250

10.4.3 金箔的应用 253

10.5.1 古代金粉的制备技术 254

10.5 金粉的制备及应用 254

10.5.2 金粉的传统应用 257

10.5.3 传统机械法在近代制粉技术中的应用 257

10.5.4 近代化学法制备金粉 258

10.5.5 微电子工业用金浆 259

参考文献 261

第11章 金的多功能材料 263

11.1 电接触材料 263

11.1.1 金与金合金作为电接触材料的特性与适应性 263

11.1.2 金与金合金触点材料 268

11.1.3 弥散强化金合金电触头材料 271

11.1.4 金基自润滑电接触材料 273

11.1.5 金与金合金涂层电接触材料 274

11.1.6 金纤维电刷 277

11.2 金与金合金导体及精密电阻材料 278

11.2.1 导电材料 278

11.2.2 电阻材料 278

11.3 电阻应变材料 283

11.4 测温材料 284

11.4.1 低温测温材料 284

11.4.2 高温测温材料 285

11.5 复合材料 287

11.6 形状记忆合金 288

11.7 化学纤维喷丝头和玻璃纤维漏板材料 289

11.7.1 化学纤维喷丝头 289

11.7.2 玻璃纤维漏板材料 290

11.8 传感器用材料 292

11.9 Au在太阳能电池中的应用 295

参考文献 296

第12章 金在现代电子工业中的应用 298

12.1 金薄膜电路材料 298

12.2 金/半导体电接触材料 300

12.2.1 金与硅芯片的接触反应 300

12.2.2 金与半导体的欧姆接触 301

12.2.3 整流接触 301

12.2.4 隧道肖特基势垒接触 302

12.2.5 金与超导体氧化物的低阻接触 303

12.3 金丝 303

12.3.1 金丝键合方式与过程 303

12.3.2 键合金丝的特征和微量合金元素的影响 304

12.3.3 金丝的标准与类型 306

12.3.4 金丝性能与键合特性的关系 307

12.3.5 稳定的高强度金丝 308

12.3.6 金丝标准的修正与演变(表12-10) 309

12.4 电子工业用金浆料 310

12.5 电子工业用金基焊料 312

12.6 金在微波电子元件制造中的应用 315

参考文献 316

第13章 应用前景广阔的新材料 318

13.1 概述 318

13.2 金属间化合物 319

13.2.1 金属间化合物的性质 320

13.2.2 金属间化合物的应用 321

13.3.1 亚稳态合金制备方法 322

13.3 亚稳态金合金 322

13.3.2 亚稳过饱和固溶体 323

13.3.3 亚稳中间相 324

13.3.4 非晶态 324

13.3.5 亚稳态金合金的性能与用途 325

13.4 金纳米颗粒与金原子簇 326

13.4.1 金纳米颗粒的制备 326

13.4.2 金纳米颗粒与原子簇的性质 328

13.4.3 金纳米颗粒与原子簇的应用 329

13.5 胶体金 329

13.5.1 胶体金的制备与稳定性 329

13.5.2 胶体金的形貌与结构 330

13.5.3 胶体金的性能与应用 331

13.6 金催化剂 332

13.6.1 金催化剂的制备 332

13.6.2 金催化剂的应用 334

13.7 有机金化合物 334

13.7.1 有机合成 334

13.7.2 催化反应 335

13.7.3 共轭棒状聚合物 336

13.7.4 金属有机化学气相沉积(MOCVD) 336

13.7.5 发光材料 337

13.7.6 抗肿瘤 337

13.7.7 液晶 338

13.8 金原子簇化合物 339

13.8.1 金原子簇化合物的合成 339

13.9 导电聚合物 340

13.8.2 金原子簇化合物的应用 340

参考文献 341

第14章 金合金焊料和金与其他材料的结合 343

14.1 金合金焊料 343

14.1.1 工程(一般工业用)金合金焊料 343

14.1.2 电子工业用金合金焊料 347

14.1.3 饰品用金合金焊料 347

14.1.4 牙科用金合金焊料 347

14.1.5 金合金膏状焊料 347

14.2 金对金属的固相结合 347

14.2.1 扩散焊 348

14.2.2 压力焊 348

14.2.3 爆炸焊接 349

14.2.4 其他焊接方法 349

14.3.4 金与有机聚合物的结合 350

14.3.3 金与氧化物陶瓷的结合 350

14.3.5 厚膜金浆与基体的结合 350

14.3 金与非金属材料的结合 350

14.3.2 金合金与玻璃的结合 350

14.3.1 金合金与牙科烤瓷的结合 350

14.3.6 在薄膜技术中金的结合 351

14.3.7 金与半导体的结合 351

14.4 金与金合金的固态反应结合机制 351

参考文献 352

第15章 电镀金和化学镀金 353

15.1 镀金技术的发展概况 353

15.2 镀金原理 355

15.2.1 镀金过程 355

15.2.3 氰化镀金 356

15.2.2 金化合物的电化学反应 356

15.2.4 无氰镀金 357

15.2.5 合金电镀 358

15.3 镀金溶液 359

15.3.1 镀金溶液的分类 359

15.3.2 镀金液的基本组成 359

15.4 镀层的特点和用途 361

15.4.1 电镀沉积物的分类 361

15.4.2 镀层的性质 362

15.4.3 合金镀层的应用 363

15.5 彩色镀金 364

15.5.1 色泽标准 364

15.5.2 金合金镀层色泽与合金成分的关系 364

15.5.3 几种典型的色金镀液及操作条件 365

15.6.1 化学浸镀 366

15.6 化学镀金 366

15.6.2 化学还原镀 367

15.6.3 无外电流源镀金工艺的应用范围 368

参考文献 368

第16章 金及金合金医用材料 370

16.1 牙科金合金 370

16.1.1 人类采用牙科金合金的历史回顾 370

16.1.2 牙科合金设计基础 371

16.1.3 实用牙科金合金 373

16.1.4 烤瓷合金 378

16.1.5 牙科合金金焊料 379

16.2 针灸材料 380

16.3.1 力学性能 381

16.3 牙科金合金的物理性能与冶金学 381

16.3.2 时效强化 382

16.4 牙科金合金的化学稳定性 384

参考文献 385

第17章 金药和它的毒副作用 386

17.1 中国古代金药、“药金”和“金液” 386

17.1.1 中国古代金药 386

17.1.2 中国古代“药金”(Medicinal gold) 388

17.1.3 中国古代“金液” 389

17.2 现代金药和风湿病的治疗 390

17.2.1 临床常用的金药 391

17.2.2 金药的化学结构 392

17.2.4 金疗后金在人体组织中的分布 393

17.2.3 金药的应用和疗效 393

17.3 金药的作用机制 395

17.4 金药的毒副作用 397

17.4.1 金的毒性 397

17.4.2 近代金药的毒副作用 397

17.5 金化合物的抗癌活性 400

17.6 金化合物的抗微生物活性 402

参考文献 402

第18章 金与生物圈 404

18.1 概论 404

18.1.1 生物圈的组成 404

18.1.2 生物与地球化学环境的相关性 405

18.1.3 元素被生物圈吸收的难易程度 406

18.2 植物中的金 407

18.2.1 植物中的金浓度 408

18.2.2 金的吸收、输运、分布与积存 410

18.3 中草药中的金 411

18.4 金与微生物 412

18.4.1 生物体系对金的作用 413

18.4.2 细菌集金 413

18.4.3 金的细菌浸出 414

18.5 金与动物 415

18.6 金与人体组织 416

18.6.1 人体组织中的金含量 416

18.6.2 头发中的金 417

参考文献 420

19.1 概述 423

第19章 地壳各圈层中的金 423

19.2 金在环境中的基本特性 424

19.2.1 金原子地球化学特性 424

19.2.2 金在环境中溶解、迁移和循环 425

19.3 岩石圈中的微量元素金 429

19.3.1 火成岩中的金 429

19.3.2 沉积岩(物)中的金 431

19.3.3 变质岩中的金 434

19.4 土壤圈中的金 435

19.4.1 土壤的分类 435

19.4.2 金在土壤中的分布特征 436

19.5 水圈中的金 437

19.5.1 水圈中的金丰度 437

19.5.2 海水中的金浓度 438

19.5.3 淡水中的金浓度 439

19.6 大气圈中的金 440

19.6.1 大气中的金丰度 440

19.6.2 大气颗粒物中的金 440

参考文献 441

第20章 天体物质中的金 444

20.1 天体物质中金的丰度 444

20.1.1 金的宇宙丰度 444

20.1.2 金的太阳丰度 445

20.1.3 金的太阳系丰度 445

20.1.4 天然物质中金的平均含量 446

20.2 宇宙尘中的金 446

20.2.1 宇宙尘的来源 446

20.2.3 宇宙尘中的金含量 447

20.2.2 宇宙尘的判据(Ir/Au) 447

20.3 陨石中的金 448

20.3.1 陨石的分类 448

20.3.2 碳质球粒陨石中的金 449

20.3.3 球粒陨石中的Ir、Au原子比 451

20.3.4 球粒陨石中磁性和非磁性物质中的金 452

20.3.5 H群球粒陨石在高压熔融过程中金的分配特征 452

20.3.6 球粒陨石中金含量的变化规律 453

20.3.7 铁陨石中的金 453

20.3.8 玻璃陨石中的金 456

20.3.9 吉林陨石金属相中的金含量 458

20.4 陨冰中的金 458

20.5 金在陨石相中的分布特征和它的地球化学属性 459

参考文献 461