圖解貴金屬技術:化學特性×稀貴材料×高階製程×回收精煉,全面了解貴金屬最尖端技術及高科技製品再升級應用

圖解貴金屬技術:化學特性×稀貴材料×高階製程×回收精煉,全面了解貴金屬最尖端技術及高科技製品再升級應用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

清水進
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具体描述

全球僅五、亞洲唯一具LBMA及LPPM世界級標準認證
日本田中貴金屬工業教你突破奈米科技應用,發展關鍵技術
 

自然界的金屬元素中能被稱為貴金屬的只有金(Au)、銀(Ag)及6種鉑系元素,包含鉑(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、釕(Ru)、銥(Ir)、鋨(Os)等共8種金屬。最被熟知的金和銀,自古以來以高級珠寶尊榮感彰顯財富地位,或做為藝術收藏和資產保值之用。實際上貴金屬因為擁有出眾的化學物理穩定性,貴金屬製品被廣泛應用於電機電子、光電與顯示器、醫療、半導體、生物醫學、航太等產業,並推動尖端科技領域新技術的發展。例如鉑提升硬碟磁層中的磁場強度而讓儲存容量千倍倍增;金奈米用於基因診斷以及病原偵測;金、金合金鍵合線的高性能持續支撐著半導體產業的進化。

 

因為貴金屬蘊藏量有限的稀缺性和元素材料的不可取代性,還有不汙染破壞環境、避免消耗自然資源的永續環保理念,促進了貴金屬的精煉提純、提高性能效能的加工技術和製程進化,同時能降低成本和落實回收再生利用的循環經濟。

 

本書兩位作者任職於日本田中貴金屬工業株式會社40餘年,該公司經全世界最具權威的LBMA(倫敦金銀市場協會)及LPPM(倫敦鉑鈀市場協會)認定為公認審查公司(合格交割裁定者),即認證熔煉技術與分析能力,全世界僅有五家獲得認定,也是亞洲唯一。本書凝縮了田中貴金屬工業的技術精華,和融入前述回收再生並降低成本的需求,提供貴金屬材料分析應用和加工製程實務上的寶貴知識。
 

本書特色:
囊括基礎到專業必備知識:提煉法、供給用途;機械性質、電導率與熱導率、熔點、膨脹係數、密度、晶體結構
跨領域製品及應用實例:電接點、電子材料、溫控材料、催化劑、玻璃熔解裝置用材料、焊接材料、醫療用材料
‧貴金屬特殊加工法及製程:熔解、鑄造、鍛造、擠型、抽線、壓延、衝床、打頭、焊接、接合、複合、粉末治金、表面覆膜、回收精煉、分析
超過200張圖表輔助理解:各種統計表、數據圖表、範例圖表、種類特徵表、流程圖、成分表

好的,这是一本涵盖了基础化学、材料科学以及先进制造技术的综合性教材。 《基礎無機化學與材料科學導論》 書籍簡介: 本書旨在為初學者和希望鞏固基礎知識的讀者提供一個全面且深入的視角,探索構成我們日常及尖端技術的無機材料的基礎原理。全書結構嚴謹,內容涵蓋了從原子結構到晶體結構,再到材料宏觀性質的建立過程,為讀者理解現代材料科學的複雜性奠定堅實的基礎。 第一部分:無機化學的基石 本部分深入探討了無機化學的核心概念,重點放在物質的微觀結構和鍵合行為上。 第一章:原子結構與週期性 詳細闡述了原子模型(如波爾模型、量子力學模型)的發展歷程,重點介紹了原子軌道的概念,包括s、p、d、f軌道的形狀、能量及排布規則。通過對電子組態的深入分析,解釋了元素週期表的結構及其背後的物理化學依據。本章還討論了離子化能、電子親和能、電負度等週期性規律,這些參數是預測元素反應性和成鍵行為的關鍵。 第二章:化學鍵合原理 本章系統比較了離子鍵、共價鍵、金屬鍵的本質區別。在共價鍵部分,詳細介紹了價層電子對互斥理論(VSEPR)和分子軌道理論(MO),用以預測分子的幾何構型和極性。對於金屬鍵,則引入了電子海模型和能帶理論的初步概念,為後續討論金屬材料特性做鋪墊。此外,還探討了氫鍵和范德華力等較弱的分子間作用力對材料聚集態結構的影響。 第三章:固態結構與晶體學基礎 固態物質是無機材料的主體。本章聚焦於晶體結構的描述。首先介紹了晶體學的基本概念,包括晶胞、布拉菲格子和密堆積結構。詳細分析了常見的二元和三元化合物的晶體結構類型,如NaCl、CsCl、ZnS、CaF2等,並解釋了霍氏定律(Hückel’s Law)在結構穩定性判斷中的應用。對於非晶態固體,則探討了玻璃化轉變和短程有序性的概念。 第二部分:基礎材料的化學與物理性質 本部分將化學原理與材料的實際應用特性相結合,探討幾類基礎無機材料的關鍵性能。 第四章:固體能帶理論與導電性 從量子力學角度深入解析了固體的電子結構。本章的核心是能帶理論,詳細解釋了價帶、導帶、帶隙(Band Gap)的形成機制,並依此區分了導體、半導體和絕緣體。針對半導體,深入討論了本徵半導體和雜質半導體的電學特性,並初步介紹了摻雜(Doping)的概念及其對載流子濃度的影響,為電子設備的理解打下基礎。 第五章:陶瓷材料的結構與機械性能 陶瓷材料以其優異的耐高溫性、硬度和耐腐蝕性著稱。本章分析了典型氧化物、氮化物和碳化物陶瓷的化學組成和晶體結構。重點討論了影響陶瓷機械性能的關鍵因素,包括晶界結構、微裂紋的萌生與擴展、以及韌性增強機制(如裂紋偏轉、橋接)。同時,探討了玻璃化學在高性能結構陶瓷製備中的應用。 第六章:金屬材料的相圖與熱處理 本章以相圖分析為核心,闡述了金屬合金的熱力學基礎。詳細介紹了單組元和雙組元相圖(如共晶、共析體系)的解讀方法,以及槓桿原理的應用。隨後,將相圖知識應用於解釋常見金屬合金(如鐵碳合金、銅鋁合金)的微觀結構演變。此外,詳細介紹了固溶處理、時效、正火、淬火和回火等基礎熱處理工藝,以及這些工藝如何精確調控材料的力學性能。 第三部分:材料的製備與表徵導論 本部分概述了現代材料科學中常見的製備方法和分析測試技術,強調實驗操作的嚴謹性。 第七章:基礎無機材料的合成方法 介紹了從化學反應到固態合成的各種製備路徑。內容包括溶液化學法(沉澱法、溶膠-凝膠法)、高溫固相反應法、以及氣相沉積技術的基礎原理。對於粉末材料,著重討論了粉末粒徑、形貌對最終材料性能的影響,以及燒結過程的動力學控制。 第八章:結構與化學分析的基礎技術 本章介紹了幾種最常用於表徵無機材料的實驗技術。重點介紹了X射線繞射(XRD)在晶體結構鑑定和晶粒尺寸測量中的應用,以及掃描式電子顯微鏡(SEM)對材料表面形貌和微觀結構的成像原理。此外,簡要介紹了能量分散光譜(EDS)在元素定性分析中的作用,強調了儀器數據的準確解讀方法。 結論:材料科學的未來展望 總結了當前材料研究的前沿趨勢,包括納米結構材料的設計、功能性薄膜的製備,以及如何通過材料的結構控制來優化其在能源、環境和生物醫學領域的應用。 本書配有大量清晰的圖示、結構示意圖和詳盡的計算實例,適合化學、物理、材料工程及相關理工科專業的本科生或研究生入門使用,同時也是工程師和技術人員回顧基礎知識的優秀參考書。它強調「理解原理」而非僅僅「記憶公式」,確保讀者能夠靈活運用基礎知識解決複雜的材料問題。

著者信息

作者簡介

清水進
1937年出生於日本東京都
1956年任職於田中貴金屬工業股份有限公司
1963年擔任東京大學宇宙航空研究所受託研究員
1970年~1977年就任田中貴金屬工業總公司廠長、伊勢原廠廠長
1977年就任同公司工法開發部部長
1979年就任同公司神戶廠廠長
1993年就任同公司開發企劃部副部長
2011年就任公益社團法人日本技術士會金屬部會部長、神奈川縣分部副分部長
2015年就任公益社團法人日本技術士會金屬部會部長、名譽會員、神奈川縣分部副分部長
論文《具交互積層構造的干涉顯色纖維之變角反射特性》(合著,纖維學會誌,2004)等多數著作。


村岸幸宏
1947年出生於日本岐阜縣
1970年畢業於大阪大學基礎工學部
1971年任職於田中貴金屬工業股份有限公司,主要從事電話機房用接點材料開發
1977年~1981年從事土木工程事業
1982年再度任職於田中貴金屬工業股份有限公司,主要從事鉑系金屬相關材料開發
2003年就任同公司董事
2008年擔任同公司顧問
2013年離職
合著著作《電子零件測試技術及應用》(日刊工業新聞社,1994)。


譯者簡介

洪銘謙
淡江大學化學工程暨材料工程系學士。畢業後從事金屬加工、真空腔體、蒸濺鍍設備、CIGS太陽能薄膜實驗等工作,有8年經驗,熟悉現場相關專業知識。
2019年留學日本時與日本翻譯社簽約成為該社合作譯者。2021年歸國,現為口筆譯自由譯者,與多家翻譯社簽約,經手過包含雜誌翻譯、操作手冊翻譯、台積電駐廠翻譯等多個專案。


图书目录

序言

第1章 貴金屬是什麼
1-1 所謂的貴金屬
1-2 貴金屬的應用領域
(1)金的用途
(2)銀的用途
(3)鉑系元素的用途
1-3 貴金屬的種類與其性質
(1)金
(2)銀
(3)鉑
(4)鈀
(5)銠
(6)銥
(7)釕
(8)鋨
1-4 各種貴金屬的性質比較
(1)機械性質
(2)電導率與熱導率
(3)熔點
(4)膨脹係數
(5)密度
1-5 元素週期表與晶體結構
(1)元素週期表
(2)晶體結構
(3)狀態圖
 

第2章 貴金屬的發現與歷史
2-1 金的發現與歷史
2-2 銀的發現與歷史
2-3 鉑系元素的發現與歷史


第3章 從礦石中提煉貴金屬
3-1 從礦石中提煉金與銀
3-2 金的供給與用途
3-3 銀的供給與用途
3-4 從礦石中提煉鉑系元素
(1)從鎳、銅的硫化物礦物中提煉鉑系元素
3-5 鉑系元素的供給與用途
(1)鉑的供給與用途
(2)鈀的供給與用途
(3)銠的供給與用途
(4)銥的供給與用途
(5)釕的供給與用途


第4章 貴金屬製品
4-1 電接點
(1)銀系接點
(2)金系接點
(3)鉑系接點
(4)電接點應用範例
①微型馬達用接點
②繼電器接點
③多線式電刷用接點
④接頭
4-2 電子材料
(1)金打線
(2)濺鍍靶材
(3)膏材
(4)印刷線路板
(5)火星塞
(6)凸塊的製造
4-3 溫控材料
(1)熱電偶
(2)鉑測溫電阻器
4-4 催化劑材料
(1)汽車的排氣淨化催化劑
(2)燃料電池催化劑
(3)氨氧化催化劑
(4)其他種類催化劑
①石油煉製用催化劑
②燃燒催化劑、除臭催化劑
③金催化劑
4-5 玻璃熔解裝置用材料
(1)功能玻璃熔解裝置
(2)玻璃纖維紡絲裝置
(3)氧化物單晶長晶坩堝
4-6 焊接材料
(1)銀硬焊料
(2)金硬焊料
(3)鈀硬焊料
(4)金軟焊料
4-7 醫療用材料
(1)牙科材料
①鑄造用合金
②加工用合金
③烤瓷牙冠用合金
④牙科用汞齊
⑤其他合金
⑥牙科用硬焊料
(2)抗癌藥
(3)心血管系統材料
(4)心律調節器
(5)體外診斷醫療器材、快篩試劑組
4-8 其他化學工業應用材料
(1)化學纖維紡絲噴絲頭
(2)不溶性電極
(3)化學分析用坩堝、蒸發皿
(4)X射線螢光分析樣本製作用珠皿
(5)氫氣精煉設備用鈀-銀合金
(6)防靜電用超細鉑纖維
4-9 裝飾材料
(3)貴金屬錠的品位保證
(4)裝飾材料
①銀、銀合金
②金、金合金
③鉑、鉑合金


第5章 貴金屬的加工
5-1 熔解、鑄造
(1) 銀的熔解、鑄造
(2) 金的熔解、鑄造
(3) 鉑的熔解、鑄造
(4) 鈀的熔解、鑄造
(5) 銠、銥、釕的熔解、鑄造
(6)脫蠟法
5-2 鍛造
5-3 擠型
5-4 抽線
5-5 壓延
5-6 衝床
(1) 引伸加工
5-7 打頭
5-8 焊接、接合
5-9 複合
(1)板材複合
(2)線材複合
(3)熱噴塗複合
5-10 粉末冶金
(1)銀-石墨的粉末冶金加工範例
(2)銀-氧化物系材料加工範例
(3)強化鉑加工範例
(4)鉑-鈷系磁性材料加工範例
5-11 表面覆膜的形成
(1)濕式鍍膜
(ⅰ)金鍍膜
(ⅱ)銀鍍膜
(ⅲ)銠鍍膜
(ⅳ)鉑鍍膜
(ⅴ)鈀鍍膜
(ⅵ)釕鍍膜
(ⅶ)銥鍍膜
(2)乾式鍍膜
5-12 回收、精煉
(1)加工製程中的回收
(2)機械、設備、零件中的回收
(3)車輛廢棄催化劑中的回收
(4)電子產品、手機等裝置中的回收
(5)貴金屬廢液中的回收
(6)裝飾品及牙科材料中的回收
5-13 分析
(1)儀器分析
(2)樣本取樣
(3)分離方法


第6章 貴金屬的熱處理與機械性質
6-1 硬化加工
6-2 固溶體強化
6-3 析出硬化
(1)銀-銅合金範例
(2)金-鉑合金範例
6-4 透過規則排列強化材料
6-5 透過結晶微化強化材料
6-6 透過微細氧化物分散強化材料
(1)銀/氧化鎳範例
(2)鉑/氧化物範例
6-7 透過非晶化強化材料


參考文獻

中日英文對照表暨索引

 

图书序言

  • ISBN:9789864802494
  • 叢書系列:Art BASE
  • 規格:平裝 / 240頁 / 23 x 17 x 1.55 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
  • 適讀年齡:14歲~99歲

图书试读

用户评价

评分

这本书的封面设计很有意思,那种深邃的蓝色调搭配上金属质感的字体,立刻就抓住了我的眼球。我本来就对材料科学有点兴趣,看到“貴金屬”这几个字,就忍不住想深入了解一下。不过,我得说,光看书名,我完全无法想象这本书的深度到底有多少。它给我的感觉更像是一本面向大众科普的入门读物,毕竟“圖解”这个词听起来就比较亲民。如果这本书真的能把那些高深的化学原理和复杂的冶金过程用图示化的方式呈现出来,那对于我们这些非专业人士来说,绝对是一大福音。我特别期待看到它如何解释一些贵金属在电子元件中的应用,比如金在微芯片里的重要性,还有铂在催化剂方面的作用。毕竟,在日常生活中,我们接触到的贵金属往往是珠宝首饰,但真正决定现代科技发展的,还是它们在工业领域的应用。所以,我希望这本书能在这方面多下功夫,别光讲那些基础知识,而是能多展示一些实际案例和最新的技术突破,让读者真正感受到贵金属的“黑科技”魅力。

评分

说实在的,这本书的标题有点太长了,感觉像是在列举一堆关键词来堆砌热度。虽然我对“稀貴材料”和“高階製程”挺感兴趣的,但这种长标题往往意味着内容会比较发散,很难聚焦在一个核心点上。我比较担心的是,它会不会为了追求“全面了解”而导致深度不足?比如,它提到了“回收精煉”,这部分技术现在非常热门,尤其是在环保和资源永续的趋势下。我希望能看到关于湿法冶金和火法冶金的具体工艺对比,以及现代电化学回收技术的最新进展。如果这本书只是泛泛而谈,介绍一下回收的必要性,而没有深入到具体的化学反应方程式或者设备构造,那对专业人士来说就没什么价值了。我更希望它能像一本技术手册一样,提供一些操作层面的见解,而不是停留在理论的介绍,那样才算得上是真正有“技术含量”。

评分

这本书的书名中“高科技製品再升級應用”这个说法很有意思,它暗示了这本书不仅关注材料本身,还着眼于应用端。这让我联想到现在非常火热的柔性电子和生物医学领域。贵金属,特别是金和银,在生物传感器和可穿戴设备中有着不可替代的作用。我非常希望这本书能花篇幅介绍如何将这些贵金属材料与高分子材料、碳基材料进行复合,以实现特定的功能。例如,如何制备高导电性的浆料用于印刷电子,或者如何利用金的等离子共振效应来开发高灵敏度的生物检测平台。如果能提供一些关于材料失效分析的案例就更好了,比如在高湿度或高腐蚀环境下,贵金属焊点的可靠性如何保证。这种从材料到最终产品性能的贯穿性分析,才是我心目中“全面了解”的真正含义。

评分

拿到书后,我首先关注的是它的“图解”部分,这对于理解抽象的化学结构和复杂的物理过程至关重要。我一直觉得,很多技术书籍之所以让人望而却步,就是因为文字描述过于枯燥和晦涩。如果这本书能用清晰的流程图、结构示意图来解释贵金属的晶体结构、合金形成过程,甚至是提纯的各个步骤,那绝对能大大降低学习门槛。举个例子,解释钯催化剂的活性位点时,如果能配上高清的分子模型图,肯定比单纯的文字描述来得直观有效得多。我个人对材料的表面科学特别好奇,贵金属的表面活性决定了它们在电子和催化领域的作用。所以,我期待看到书中对纳米颗粒的形貌控制、表面改性等前沿技术有详细的图文解析,这样才能体现出它“尖端技术”的承诺。

评分

坦白说,我对“精煉”这个词比较敏感。在贵金属领域,精炼不仅仅是物理分离,更涉及到复杂的化学分离技术,往往伴随着高能耗和环境风险。我希望这本书在讨论精炼工艺时,能够展现出一种与时俱进的视角,也就是“绿色化学”的理念。单纯介绍传统的王水法或者电解法可能已经不够了。我更想看到关于离子液体萃取、超临界流体分离等新型、环保的精炼技术。如果书里能对比不同回收方法的成本效益分析(包括经济成本和环境成本),并给出未来发展的方向性建议,那就太棒了。毕竟,一个成熟的技术体系,必然是兼顾效率和可持续性的。如果这本书能提供一个宏观的产业视角,探讨全球贵金属供应链的韧性与挑战,那它的价值就不仅仅停留在技术层面,而是上升到了战略层面了。

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