江西有色金属  1987, Vol. 1 Issue (2): 68-68
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有色金属的性质和用途[PDF全文]

(二)锡

锡是人类最早发现和使用的金属之一,大约在公元前两千多年的夏朝,我国劳动人民就开始生产和使用锡与铜的合金——青铜器具。

纯锡金属呈银白而略带兰色,系元素周期表第Ⅳ周期主族元素,原子序数50, 原子量118.69。锡在地壳中的含量约0.0006%,迄今发现的含锡矿物达二十多种,仅锡石具有工业利用价值,正在研究利用的还有黝锡矿、钽锡石等。自然界赋存十种锡的同位素,分布最广的是Sn116、Sd118和Sn120; 通过人工的方法,还可以得到十种同位素、其中Sn119,Sn121和Sn125的半衰期在四个月以上。

锡有三种变体:白锡、灰锡和脆锡。白锡是银白色金属,存在于18-160℃的温度范围,在20℃时其比重为7.31,焙点231.85℃, 沸点2270℃, 莫氏硬度为3.75, 属最软的金属之一;温度低于18℃时,白锡开始转变为灰锡,剧冷则变为粉末状;温度高于160℃时,白锡转变为脆锡,可碎磨成粉末。

锡的化合价是2和4, 化学性质比较稳定。锡具有四大优良特性:一是熔点低(仅231.85℃),沸点高,是制造低熔点合金的主要金属材料;二是具有较强的抗腐蚀能力,常温下同干燥空气几乎不起作用,也不溶于稀盐酸和硫酸,长期同潮湿空气接触时,其表面因起化学反应生成致密而稳定的化合物,使之免受进一步的腐蚀;三是延展性好,可以轧成0.04毫米厚的锡箔,亦可挤压、抛光和锻造;四是能与各种金属组成合金,并能改进合金的抗蚀和机械性能。

由于锡具有上述四大优良特性,因而锡及其合金和化合物在机械制造、电气、纺织、印染、陶瓷、玻璃、食品、化学、半导体、原子能、航空、宇航等工业中获得了广泛应用。用于制马口铁(或称白铁皮)的锡占锡的消费量一半以上,另一半是制成锡的合金和化合物使用。焊锡(锡—铅合金)是广泛使用的低熔点焊料。巴比合金(锡—铜—锑等)用于制造轴承、轴瓦和大功率设备的轴套。青铜用于铸造轴承、阀门、蒸汽管等耐磨、耐蚀部件。锡—铋—铅—镉合金和锡—镓合金等低熔点合金用于机电、无线电和自动化等方面。活字合金(锡—铅—锑)用于浇铸印刷用的铅字、铅板。白(锡加少量锑、铜)用于制造家庭器具、工艺品等。锡—锆合金在原子反应堆中用作包套材料。锡—钛合金用于喷气飞机和火箭的板材。锡和锡—镍合金可在接触器等许多零件上代替黄金。白锡还用于制造锡粉。进而制钎焊膏、涂料等。大量锡制成的马口铁和锡箔作为包镶材料用于食品工业和烟草工业中,纯锡箔也用于电气工业中。锡软管用作药膏、药品的封闭软管容器等。

锡的化合物也有广泛用途。纯净的二氧化锡是良好的电子传导型的半导体,可用于电子元件。锂、钾、钠的锡酸盐用来作纺织品的防火剂、增重剂、媒染剂,也用于制玻璃和陶瓷。四氯化锡用作媒染剂、有机合成的催化剂。二氯化锡用作还原剂、媒染剂和脱色剂。还有—些锡的化合物用于制造珐瑯和宝石玻璃等。

赣州有色冶金研究所  李承元