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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