有色金属定义范文

有色金属定义篇1

黑色金属矿的开采有其独特的要求和标准，在实践操作中往往容易产生这样那样的问题，进而影响开采的质量和效率。但面对复杂的地质条件的时候，对黑色金属矿的衡量和开采需要设定相应的规范和要求，这一方面是黑色金属矿开采的核心理念决定的，另一方面则说明黑色金属矿与地质环境息息相关，必须树立统筹兼顾的开采标准。研讨复杂地质条件下黑色金属矿开采的稳定性问题，其现实意义尤为凸显。

1 复杂地质条件对黑色金属矿开采稳定性的影响

所谓的复杂地质条件，顾名思义指的就是黑色金属矿所在区域地质构造、地质环境、地质形成等多方面的状况。在复杂的地质条件下，开采黑色金属矿面临的难度是很高的，包括地质构造的多样性、复杂性和地质环境的不断变化在内的多类情况都会对黑色金属矿的稳定和安全开采构成威胁。对于开采单位和操作人员来说，坚持开采的稳定性、安全性和高质量是实践工作的基本要求。如，在面对矿产所在区域复杂、多变的地质构造情况时，开采人员首先要仔细分析区域地质的“前世今生”的情况，做出科学、有效的地质状况评估，设定开采的标准、时间和规范；其次，在黑色金属矿勘探、开采的整个过程中，开采人员要随时对黑色金属矿的变化数据进行考量、分析，力保矿被开采始终处理稳定和安全状态。只有这样，基于复杂地质条件下的黑色金属矿的开采才可能达到预定的目标，矿产才能真正实现高效、高质量的开采和利用。

在露天、大倾角等特殊而复杂的地质环境下，黑色金属矿的开采通常很难保证稳定和安全，这也是实际开采工作面临的主要挑战。就影响的程度来看，黑色金属矿所在地区的地质状况会对开采构成很大的威胁，这也是实际开采中必须面临的考验。例如，很多黑色金属矿位于地质环境和条件都极为复杂的山区，而由于山区长期受到地质运动、山体运动等影响，黑色金属矿的构成充分很复杂，开采起来难度很大。此外，诸如岩浆岩侵蚀矿层，地质构造很复杂，使得矿层赋存极不规律，厚度变化也很大，致使黑色金属矿多数难以开采。大凡此类的影响是复杂地质条件下黑色金属矿开采必须面临的棘手问题，也是摆在开采单位和人员面前的一道难题。基于此，如何从复杂地质条件下开发利用有限的黑色金属资源，提升开采的稳定性和安全性，延长黑色金属矿的服务年限，是新时期黑色金属矿开采和管理必须研究的重大课题。

2 确保复杂地质条件下黑色金属矿开采稳定性的思路

前文已经提到，当面对极为复杂、多变的地质环境和条件的时候，黑色金属矿的开采会遇到很多的难题。因此，开采单位和全体开采施工人员要做好应对困难的心理准备，制定、实施全面、稳定和科学的开采处置方案，完善应急处理机制，实施针对复杂地质条件的补救和后期处理举措。要确保在复杂地质条件下黑色金属矿开采的稳定性和安全性，这是开采的基本要求和原则。

首先，保障黑色金属矿开采的稳定性要充分考量地质条件的现况及变化走势，据此做出基本的开采和处置判断。比如，根据开采地工程地质条件的变化，扩大采矿能力的工程施工难度也会相应加大，这个问题会导致工程滞后，开采效率降低。所以为了为如期完成开采任务，矿山必须要点对建设施土进行优化，即优先建设影响形成系统能力的主要工程项目，如主副井的提升系统，井下供变电、排水、通风、主运输系统等鱿工程，使工程建设按期达到系统能力，实现提前投产出矿等。所以，在复杂地质条件变化的情况做出的应对措施，是保障黑色金属矿稳定开采的关键，也是提高开采效能必要选择。

其次，根据地质情况的特殊性，开采工作要优先进行矿层条件的分类及开采方案的选择。在此，矿层的赋存情况和矿层顶、底板性质也是选择采矿方法的一个重要根据。特别是大倾角厚矿层中，许多正规的采矿方法因矿层的厚度变异系数大、可采率降低，因顶、底板变化复杂，采矿方法受到限制，甚至不能适用。所以，基于复杂地质条件下的黑色金属矿的开采要确保稳定性就必须进行矿层条件、类型的分辨，进而开展开采方案及路径的选择。根据黑色金属矿层的变异程度、开采范围、厚度等指标进行的分类，是确定开采稳定性的重要方法。

此外，做好黑色金属矿开采过程中的编录、筛选工作，也是保证复杂地质条件下采矿稳定的重要方法。分类编录与采矿技术工作密切相关，都对采矿稳定和安全产生重要的影响。所以，做好此类工作也是十分重要的。

有色金属定义篇2

关键词：有色金属勘查；野外勘察；要点研究

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.212

随着经济建设速度的加快，全球对于有色金属的需求量越来越高，有色金属的勘探工作也越来越重要。科学合理高效的有色金属勘探工作对于解决我国能源需求，满足社会发展需要具有重要意义。本文将对我国有色金属资源的特点进行阐述，对目前野外勘探中存在的问题进行分析，探讨有色金属野外勘探的工作重点，希望为我国有色金属的勘探工作提供帮助。

1 我国有色金属资源的特点

我国地域广阔，富含有色金属的数量和种类较多，但由于人口众多，因此人均占有量较少。具体来说，我国有色金属资源的特点主要包括：①有色金属资源的分布比较分散，富矿和贫矿的分布很不均匀，开采工作比较困难；②不同类型有色金属的含量也有很大区别，一些常用的有色金属存量较少；③目前我国共生矿较多，这给开采工作带来了很大的阻碍[1]。

2 目前有色金属野外勘察存在的问题分析

随着城市化脚步的加快，目前对于有色金属的需求量呈现出较大的上升趋势，而有色金属的野外勘察工作对于有色金属的顺利开采具有重要作用。通常情况，矿产开采的工作人员要通过先进技术和科学方法找到蕴含有色金属的矿床。找到矿床后要对矿坑的基本情况进行测量，为安全开采提供保障。目前，工作人员主要在老矿区周边进行勘探工作，在勘探工作进展不顺利的情况下再向矿床进行勘查。由于矿藏之间具有一定的关联性，因此通过对老矿床的分析可以为新矿床的勘探提供必要的依据。在进行老矿床分析时，工作人员要对开采和地质情况进行分析，特别是成矿因素要通过现代的技术和设备进行重点研究。常用到的设备包括地下物探测仪、红外线感应设备等。

当前，我国在有色金属勘测方面还存在一定的问题，这些问题主要表现为：①勘察记录不够规范。勘察记录主要是对有色金属的勘探情况进行必要记录，科学合理的勘察记录对于有色金属下一步的勘探工作具有重要的帮助作用。但在实际工作中，工作人员对于勘察记录的重视程度不够，导致勘察记录不够规范，特别是对于矿脉和地质情况的记录较少，致使勘探工作的效率不高。②勘察效果不明显。目前，我国的有色金属野外勘探工作成果并不显著，找矿效率比较低。通常情况工作人员将老矿区成矿因素作为勘探依据，找矿地点也主要集中在老矿区周边。但随着时间的推移，老矿区的地理环境会发生变化，尤其是当出现意外事件导致环境变化较大时，老矿区的分析很难为找矿工作提供切实可靠的依据，从而严重影响了企业经济效益的提高[2]。

3 有色金属勘察要点研究

在进行有色金属的勘探工作时，工作人员要对上述存在的问题引起重视，同时注意好以下有色金属的勘察要点。

3.1 做好老矿区的分析工作

老矿区的分析工作对于有色金属的勘探具有重要意义。工作人员要做好采样调查工作，特别是对老矿区的成矿因素进行细致分析，并做好相应记录。有色金属的成矿条件比较复杂，包含的因素较多，具体有地理条件、矿化情况、矿床类型等。工作人员要对相关因素引起重视，应用先进的技术和设备，通过老矿区的情况对新矿区进行科学预测，从而明确有色金属的野外勘探范围。

3.2 电吸附探测方法分析

电吸附探测方法主要将物质之间相互作用作为探测依据。该方法可以对矿床进行有效勘测，掌握盖厚层的情况，另外加强矿化条件的分析，找到矿化信息较弱的圆心，从而确定勘探工作中可能出现的异常状况。

3.3 地下物探测方法分析

地下物探测方法对于勘测矿床分布具有较好效果，特别是在野外坑道中进行勘探工作时，该方法效果显著。在实际工作中，地下物探测法主要包括地井或者坑内激发计划方法。通过该方法的应用可以有效加快勘探工作的进展，是未来勘探中的主流方法。

3.4 地球化学构造方法分析

地球化学构造方法主要是利用成矿热液流动性和元素痕迹进行矿藏探测的。通过该方法可以对老矿区周边情况进行分析，从而明确下一步的探测方向。在应用地球化学构造方法时，要充分考虑到成矿热液以及构造元素的不同情况，在综合考量元素痕迹，矿头和矿前晕的情况后，再确定有色金属的分布情况。从而增加勘探准确率。

3.5 铅同位素方法分析

铅同位素探测法是一种有色金属综合探测方法，该方法需要工作人员对地质的演化过程进行综合考量，同时对和地质变化相关的数据和信息进行分析，最后根据铅同位素衰变情况来明确有色金属信息。工作人员在实际工作中，应用铅同位素分析法，可以明确矿体、异常体的情况，从而提高工作效率。

3.6 加强工作人员的职业素养

由于地质环境会收到气候、季节以及人为因素多方面的影响，因此地质勘探工作的难度相对较大，这对野外勘探的工作人员提出了较高的要求。工作人员不仅需具有扎实的野外勘探知识，丰富的勘探实践经验，同时还要具有积极的工作态度和较好的耐心，只有具备上述职业素养才能保证勘探工作的顺利完成[3]。在实际工作中，工作人员要保证勘探工作的规范化，严格按照勘探流程开展勘探工作。针对不同的情况做好勘探准备，另外要注重勘探记录的标准化，保证勘探信息的准确性，勘探工作的顺利进行提供保障。

4 结束语

在近几十年中，我国的野外勘探工作取得了较大的成绩，但随着城市化脚步的加快，对于有色金属的需求也越来越大，因此加强野外勘探工作对于满足社会生产需要具有重要作用。在实际的勘察工作中，工作人员要对目前勘探工作中存在的问题引起重视，提高对老矿区的分析水平，加强电吸附法、地下物探测法、地球化学构造法以及铅同位素法的应用，为野外勘察工作的顺利进行提供保障。

参考文献：

[1]李勇兵，普仲琪，普家聪.有色金属资源勘查中野外勘察要点分析[J].低碳世界，2014（21）：183-184.

有色金属定义篇3

“元素”概念如同“原子”概念一样古老而又现实；对于化学来说，元素概念和原子概念同等重要，它们都是化学的基本概念。如果说，原子概念的产生及其演变是表征人们对宇宙万物结构的寻秘；那么，元素概念的产生及其演变则是反映了人们对宇宙万物组成的探索。在这个探索历程中，英国物理学家、化学家波义耳作出了重大的贡献。

罗伯特・波义耳(Robert Boyle, 1627-1691)生活在英国资产阶级革命时代，也是近代科学开始发展的年代。他是第一个明确阐述化学元素本性的科学家，他又是一位杰出的实验物理学家和实验化学家。他在前人的基础上研究气体的体积和压力的关系，总结出了物理学的基本定律之一――波义耳定律。波义耳一生做过很多的化学实验，是第一个发明指示剂的化学家，并首先为酸、碱下了明确的定义。他还是定性分析化学的先驱，创造了多种定性检验盐类的方法。由此可见，波义耳是十七世纪极具成就的化学家和近代化学的奠基人之一。

1对化学元素本性的明确阐述

化学最早是以炼金术的原始形式出现，到了16-17世纪化学开始摆脱了炼金术的束缚，医药化学和冶金化学随之兴起。瑞士医生帕拉塞斯是医药化学的代表人物，他用化学方法制成药剂(主要是无机化合物)来治病。医药化学派的主要观点是：化学研究的目的不是炼金术中的点石成金，而应当是制药。冶金化学的代表人物是德国冶金学家阿格里柯拉，他不像炼金术士那样只追求一种金属――黄金，而是广泛地研究各种矿物的特征以及选矿、矿物分析和冶炼的方法。冶金化学派强调化学的目的是提炼有实用价值的金属。

由此可见，波义耳当时所处的时代是化学处于从属于医学和冶金学的地位，还没有成为一门独立的科学。波义耳理性地思考了他所面对的化学现状，并结合亲身的实践，认识到化学应该有其自身的研究目的，而不是医学和冶金学的从属物，化学应该寻求自身的解放。在1661年出版的《怀疑派化学家》一书中，波义耳明确指出：“化学家们至今仍然遵循着过分狭窄的原则，这些原则不要求化学家具有广阔的视野，而只把制药和提取金属作为自己的任务。我则完全从另外一种观点来看待化学；我既不是一位医生，也不是冶金家，而是从哲学家的观点来研究化学。”

在波义耳看来，化学应当把世界万物的本原――元素，作为自身的研究对象。诚然，“元素”观念的提出可以追溯到遥远的古代。但是，对化学概念的元素作出比较科学的阐述应当从波义耳算起。为什么这样说呢？同样，可以在《怀疑派化学家》一书中找到答案。波义耳明确指出：“我所指的元素，就是那些化学家讲得非常明白的要素，两者意思相同，也就是指某种原始的、简单的，一点也没有掺杂的物体。元素不能用任何其他物体造成，也不能彼此相互造成。元素是直接合成所谓完全混合物的成分，也是完全混合物最终分解成的要素。”在这里，元素就是要素，而“完全混合物”，波义耳是指与机械混合物不同的化合物。由此可见，波义耳把元素看作是物质分解的限度，同时又是组成物质的基本成分。从此，人们区别单质(元素)、化合物及混合物有了一个比较科学的标准，化学的研究和发展开始复归到了它真正的出发点。

波义耳这种对化学元素本性的明确阐述，就其思想实质而言，是对古代元素观念的继承和发展。古代元素观认为，元素是构成万物的基础、始原、原初物质，并把可感觉的实物或性质(例如水、火、土、气或冷、热、干、湿等)看作这种本原；万物由其产生，万物又复归为它。波义耳把元素看作组成化合物的基本成分、简单物体；化合物由它组成，化合物又分解为它。在这点上，波义耳的元素概念和古代元素观的思想是相通的。同时，波义耳的元素概念又不同于古代元素观，在思想内涵上有发展、有创新。这种发展与创新主要表现在关于元素的质和量两个方面。

在质的方面：波义耳所指的“元素”，不是性质或性质的载体，而是简单物质或简单物体，这种物质(作为元素的物质)是分解的限度。在这里，波义耳把不可分解性和简单性视为元素的属性；而且，他还将元素与化合物相对立、相联系。而古代元素观只是指出元素是万物的本原，它或是某种具体的实物或是某种原始的性质，仅此而已。

在量的方面：古代元素观认为，元素或是一种或多种(例如四元素说、三要素说等)，都是那些人们已知的东西。摆在人们面前的任务不是去发现元素，而主要是用元素观念解释遇到的现象。而波义耳的元素概念则蕴含着这样的思想――凡不能分解、组成其他物体而不由其他物体组成的就是元素。因此，没有预设或规定自然界究竟存在有多少种元素，而应当去发现元素、去探求哪些物质是简单的、构成其他物质的基本成分，哪些物质是元素。从这点上说，波义耳对元素本性的阐述具有方法论上的指导意义。

总之，波义耳作为第一个明确阐述化学元素本性的科学家，既反对把化学归结为炼金术，也不同意把化学附属于医药学和冶金。他认为化学应把元素及其化合物作为化学研究的对象，化学应当为自身的目的去进行研究，即研究物质的组成及其化学变化。可以认为，波义耳的这种对化学元素本性的理性思考和科学阐述，是对化学自身发展的一种思想上的解放。从此，化学开始从炼金术的桎梏和医药学的附庸下独立出来，逐步发展成为一门科学。

2把严密的实验方法引入化学研究

罗伯特・波义耳出身于爱尔兰的贵族世家，在国内外受过良好教育。在中学时期，他除了阅读传统的图书和学习实用数学外，还对选择自然科学方面的新课程(例如天文学和物理学)表现出了浓厚的兴趣。后来因战乱，波义耳的家道开始中落，他转而学习医学和农业。在学习医学的过程中，他接触了化学知识和化学实验，制备了多种药品。这些实践活动使波义耳很快成为一名训练有素的实验化学家。1641-1643年间，他还去法国、意大利、瑞士等国游学考察，期间他阅读了大量英文、法文、拉丁文方面的化学著作和其他科学论著。1646-1647年间，波义耳在伦敦加入了名为无形学院的俱乐部。这是个创始于1644-1645年间的自然科学爱好者的民间组织。每周集会一次，座谈新兴的自然科学问题。无形学院的会员大多数是众多领域的业余科学家。活动期间，会员们集思广益、相互启迪，经常碰撞出智慧的火花。无形学院后来在1662年被官方正式命名为“英国皇家学会”。1680年波义耳被选为皇家学会主席，但他谢绝就职。

以上这些丰富的阅历和文化薰陶，培育了波义耳，使他成为富有创造能力的科学思想家。他通过周密思考和实验活动，相信化学应该是一门重要的理性科学，而不仅仅是一种实用的工艺(当时指制药和冶金)，更不是那种空想的玄学(系指炼金术)。波义耳一生都在为实践自己的这些观点而努力奋斗。他虽然是一位贵族，但是从不重视这种世袭的荣誉。他对贵族们的社交活动不感兴趣，却爱好在宁静的环境中专心科学研究，在他的家庭实验室里从事科学观察和实验活动。波义耳认为，只有观察和实验才是形成科学思想的基础。科学上不存在凭空产生的假说，只有通过观察物质的性质和行为才能产生合理的结论。他还说过：“不应该把理性放在高于一切的位置，知识应该从实验中来；实验是最好的老师，空谈和舌辩都无济于事。”波义耳主张研究化学，首先要引入严密的和科学的实验方法。

波义耳一生做过的实验众多，并在论文中对实验方法及其结果的描述极其详尽，这在同时代的科学家中是绝无尽有的。正是在这种严密而又科学的实验基础之上，波义耳卓有成效地在多个领域开拓前进：对于气体及其性质的研究；关于产生火、热、光等现象的本质的探讨；对酸、碱和指示剂的研究；对磷光现象及多种分析方法的研究。他还通过细心的观察总结出了波义耳定律。此外，他还对冶金、 医学、 化学药品、染料及玻璃的制造及应用作出过贡献。

以下，我们择其在两个重要领域的贡献，介绍如下：

2.1指示剂的发明

波义耳对于化学反应中的颜色变化善于观察、颇感兴趣。他是第一位把各种天然植物的汁液用作指示剂的化学家。他在《颜色的实验和观察》、《矿泉的博物学考察》等书中，描述了产生颜色变化的方法以及怎样利用植物的汁液做指示剂以显示这类颜色的变化过程。例如，“用上好的紫罗兰的浆汁(即由这种花浸渍出来的染料液)，滴在一张白纸上，再在上面滴2-3滴酒精。当醋或其他的酸液滴在这种浸有植物浆汁和酒精的混合物的纸上时，就会发现植物的浆汁立即从蓝色转变成红色。运用这种方法的优点在于：在做实验时只需使用少量的植物浆汁，就能使颜色的变化十分明显。”波义耳使用过的植物的种类很多，例如有紫罗兰、玉米花、玫瑰花、苏木(即巴西木)、樱花、洋红和石蕊等。在这些指示剂中，有的被配成溶液，有的被做成试纸的形式。令人叹为观止的是，波义耳的这些发明的生命力如此长久，以致我们现在还在经常使用这种古老的方法，例如石蕊试纸。

波义耳还发现指示剂的颜色变化可以有效地用来检验酸和碱。几乎所有的酸都能使某些蓝色的果汁变成紫红色，没有这种显色功能的物质就不是酸；同样，所有的碱都能将果汁的红色转变成蓝色。进一步利用这些性质，还能测定酸和碱的相对强度。酸、碱除了能使指示剂变色外，波义耳还指出：酸具有特有的酸味，并是一种强有力的溶剂；碱则具有滑腻的感觉和除垢的性质，且能溶解油类和硫黄，还具有与酸对抗和破坏酸的能力。可以说，波义耳首次对酸、碱的性质作出了明确的表述，并以此对酸、碱下了明确的定义。

此外，波义耳还发现，可以用火焰、气体、沉淀的颜色来检验某些物质，尤其是盐类。例如，铜盐使火焰带绿色，硝酸或盐酸和氨产生白烟，钙盐和硫酸生成白色沉淀以及银盐可被氯化物沉淀出来等等。总之，这一系列的发现与发明，使波义耳成为定性分析化学的先驱。

2.2波义耳定律的发现

波义耳研究得最详细的对象是空气(或气体)，无论是对空气的物理性质，还是对空气的化学性质，他都有开创性的见解。其中以发现气体的弹性(即可压缩性)最为有名。波义耳的发现始于“空气有压力”这一实验事实。据历史记载，1643年意大利数学家托里斥利(E.Torricelli)做了一个著名的玻璃管内水银汞柱的实验，发现玻璃管中水银面上的“托里斥利真空”，进而提出“空气具有压力”的论断。1654年，德国马德堡市长葛利克制成了空气压缩机，可以将容器抽成真空，人们获得了研究气体的有力工具。

1662年，波义耳基于托里斥利实验，借助空气压缩机开始对空气压缩性，即对“空气的压力与体积的关系”进行定量的实验研究。结果发现了以他的名字命名的定律：“气体的体积与压力成反比”。波义耳在压强大于大气压和压强小于大气压两种情形下都用实验证明了这个定律。在前一情形中用的是有名的、盛有水银的U形管，后一情形中用的是一个直形的盛有水银的玻璃管，它可以立于水银槽上，上端界定一些空气。1679年法国物理学家马略特也，独立表述了这一定量关系。后人就把这一定律称为“波义耳-马略特定律。”

波义耳还研究过空气的其他性质，而引起化学工作者兴趣的则是他对燃烧和空气性质关系的早期研究。波义耳曾做过一系列的燃烧实验，对物质在空气中的燃烧现象进行关注和探求。例如，他在《关于火焰与空气的关系的新实验》一文中叙述了以下实验情况：在一个抽掉空气的容器中，将硫黄洒在一块红热铁板上，硫黄只会冒烟而不能着火，但在有空气的容器中硫黄能燃烧产生蓝色火焰。他还从蜡烛以及氢气的燃烧现象观察中同样发现：燃烧不能没有空气。

又如，他在《用太阳光燃烧在真空中的火药的尝试》一文中描述了一种奇妙景象：火药和硫不同，在抽掉空气的容器中火药是能够燃烧的。而且火药还能在水面下(隔绝空气)燃烧，起初，波义耳怀疑在制造火药的硝石中混进了空气，后来他将硝石放在真空中进行重结晶，但用这种方法处理过的硝石制成的火药品，仍然能在真空中和水面下燃烧。由此，波义耳认为火药品中含有与空气性质相仿的“活化蒸气”(后被英国化学家普里斯特列发现并被称为氧气)。同时，他得出结论：同硝石混和的物质，甚至在没有空气的地方也能燃烧。

此外，波义耳还在《使火焰稳定并可称重量的新实验》一文中，仔细描述了在空气中焙烧金属锡的过程。实验是在曲颈甑中进行，各个操作环节均用天平称重。结果发现金属(锡)焙烧后的重量增加。――这一金属焙烧增重现象的发现孕育着：金属在空气中燃烧并和空气中某一部分结合，最终导致氧气发现的契机。遗憾的是波义耳忽略了由他的实验方法导致的部分空气的吸收，并作出了错误的判断：认为金属焙烧增重是由于燃烧时产生的“火粒子”(或火素)穿过玻璃后被金属吸收所致。

最后，对波义耳的实验方法内容作以下补充，我们认为是必要的。那就是，作为杰出的实验物理学家和实验化学家，波义耳的一生不仅设计了多种富有创新思想的实验方案，并付之实施。而且还改进了许多当时先进而又常用的仪器。例如，他运用空气压缩机改进了减压蒸馏以及进行这个过程的装置，可用于许多减压作用的实验。这对促进化学工作者对有机化合物性质和制备的研究是十分重要的。

综上所述，波义耳在理论与实验的结合上，使得化学走上了研究物质自身的正确道路。正是在这个意义上可以说，波义耳把化学开始确立为科学。

参考文献：

[1][英]J.R.柏廷顿.《化学简史》，北京：商务印书馆.1979.5.

[2]张嘉同.《化学基本概念的演变》.太原：山西教育出版社，1998.1.1

有色金属定义篇4

【关键词】 义齿基托；铬合金；钛合金；口腔黏膜；微生物

Abstract: Objective: To observe the changes in microflra atteched to the surface of oral bearing area before and after using titanium alloy base denture and co-cr alloy base denture. Methods:Sixty- four patients who were ready to accept removable partial dentures were selected and pided into two groups. Thirty-two patients used titanium alloy base denture while the other thirty-two patients used co-cr alloy base denture. Then at the following three points: before dentures were inserted，one month after wearing and three months after wearing，the total cultivable florae were counted and the proportions of bacteria detected on the denture bearing areas were calculated. Results: Co-cr alloy base denture enhanced the accumulation of microflora on stress-bearing areas three mounths after wearing(P 0.05). It was significant between the two kind base three mounths after wearing(P

Key words: denture bases；co-cr alloy；titanium alloy；oral mucosa；microflora

铸造基托义齿是我国目前缺牙患者应用较多的一种修复体，目前临床上制作义齿支架的金属镍铬合金、钴铬合金中含有被医学证明对人体有害的镍、铬、钴等元素，且比重大，弹性差，对人体有致敏性，在我国口腔医学界也逐渐被淘汰。而钛合金具有优越的生物相容性、良好的耐腐蚀性，密度小、制作的支架很好地解决了上述问题。我国是钛地壳存储量最大之国，为了开发国产钛金属在口腔临床修复中的应用市场，我科近年来开展了此项技术临床研究，现将情况报告如下。

1 材料和方法

1.1 对象和分组 随机选择在温州医学院附属第一医院修复门诊做钴铬合金或钛合金铸造可摘局部义齿修复上颌肯氏I类或II类缺失患者各32例为研究对象。钛合金铸造基托组：男17例，女15例，年龄42～75岁，平均（51.2±2.4）岁；医用钛合金，铸钛包埋材料多功能铸造机。钴铬合金铸造基托组：男16例，女16例，年龄44～75岁，平均(52.1±2.2)岁；医用钴铬合金和配套的包埋材料，多功能铸造机。两组性别、年龄差异无显著性。

1.2 义齿制作及戴用 按照可摘局部义齿设计原则及制作要求进行义齿制作：①铸造支架用钴铬合金和钛合金。②义齿采用双侧设计，游离缺失侧至少两个基牙。③义齿完全就位后，确保支托与支托凹紧密贴合，卡环与牙面密合，基托边缘伸展适度，义齿平稳无翘动。④患者戴用义齿后能咀嚼一般性食物，均为日间戴牙。⑤受试对象实验期内使用同一把牙刷，牙膏品样不变。⑥对义齿清洁和浸泡只使用牙膏和自来水。

1.3 细菌培养

1.3.1 样本采集。①取样时间：每位患者在戴牙前、戴牙后1个月和3个月上午9:30-10:30取样，取样当天不刷牙，不刷洗义齿，不进食。②取样方法：清水漱口后，用2%碱性品红进时行取样区域菌斑染色，将有5 mm×5 mm开孔的消毒聚酯薄膜片置于义齿基托覆盖的腭黏膜上，用生理盐水浸湿无菌棉签擦拭聚酯薄膜片开孔对应的腭黏膜，将获取的样本立即置于1 mL硫乙醇酸盐转送液的无菌带塞塑料管中送检。

1.3.2 样本处理。接种和培养：样本置于旋涡震荡器上旋转震荡30 s，混匀后在超净工作台上以硫乙醇酸盐转送液连续稀释至10-5，取出50 mL分别接种于TSA(需养、微需养总菌培养基)，一式二份，以L棒涂匀，置于培养箱中，37 ℃空气中培养48 h。

1.3.3 细菌的记数：TSA平板上的细菌记数菌落数量(CFU)。

1.4 检验方法 ①可培养菌总量：检测患者戴义齿前、戴义齿1个月、戴义齿3个月承托区黏膜面可培养菌总量的变化。②可培养菌组成比：检测受检者戴牙前、戴牙1个月和3个月钴铬合金基托和钛合金基托对应口腔承托区黏膜可培养菌组成比的变化。

1.5 统计学处理方法 记录每毫升送检液中可培育细菌的菌落数（CFU/mL），并将菌落记数用数值l g表示。同一组内不同时间点比较采用方差分析，两组间同一时间点比较采用成组t检验。

2 结果

2.1 两组承托区口腔黏膜可培养菌总量的变化 戴牙前、戴牙后1个月和3个月两种基托承托区口腔黏膜可培养菌总量见表1。

2.2 两组承托区口腔黏膜可培养菌组成比的变化 戴牙前、戴牙1个月和3个月钴铬合金基托和钛合金基托对应口腔承托区黏膜可培养菌组成比见表2。

3 讨论

正常情况下口腔黏膜表面由于有唾液冲刷，细菌难以沉积，但戴用义齿后，基托组织面和承托区黏膜形成有利于微生物黏附的滞留区。戴用义齿后口腔的生理自洁作用也受到了影响，若不采取清洁措施，细菌在基托表面的黏附将随着时间延长而增多，到一定程度可导致义齿表面结构特性的改变，这又进一步加剧菌斑沉积[1]。义齿与基托间唾液流速减慢，糖清除率下降，此处pH值低，有利于耐酸微生物的繁殖，同时紧密贴合的基托与黏膜间形成负压，其下软组织常承受较高压力而引起黏膜增生或萎缩，黏膜的角质层变薄，易受细菌侵袭[2]。此外，修复体可能造成的组织创伤产生血清渗出物，这些血清渗出物又促进了义齿组织血微生物的黏附与生长。义齿戴用者以老年人居多，他们的抗体及细胞免疫功能均下降，一过性微生物或机会性病原会增加。本研究结果显示，钴铬合金基托义齿配戴后承托区腭黏膜微生物总量较戴牙前显著增加；同时，微生物的生长还受金属腐蚀产物及本身所含成分的影响，钛合金铸造支架义齿戴入后，由于金属钛的钝比能力很强，在常温下钛的表面极易形成一层致密、与基体金属紧密结合的纯化膜，这层膜在大气及腐蚀递质中非常稳定，所以钛合金具有良好的抗腐蚀性能。有人提出，钛可看成是一种复合材料，是金属的机械优势与表面氧化特性的结合，从生物角度看，钛可看作“氧化陶瓷”[3]。本研究结果显示钛合金基托对口腔黏膜微生物总量的影响较钴铬合金基托小，因此更有利于口腔黏膜健康。

本研究在观察义齿承托区黏膜面可培养菌总量的变化时也检测到可培养菌组成比的变化，以能更全面地反映义齿戴入对口腔局部微生物的影响。口腔软组织由于其特有的结构和理化性质，表面主要定植需氧菌和兼性厌氧菌。本实验结果见表2，基托承托区腭黏膜菌丛中链球菌占优势，乳杆菌、奈瑟氏菌、放线菌、葡萄球菌的检出率较高，这与既往国外的研究结果[4]相似。进一步分析链球菌、乳杆菌、葡萄球菌、放线菌、奈瑟氏菌占可培养菌百分比，结果表明，戴钴铬合金基托承托区腭黏膜菌斑中，链球菌、乳杆菌、放线菌、白色念珠菌在戴牙1个月和3个月比戴牙前显著增高；而奈瑟菌显著下降。戴钛合金基托承托区腭黏膜菌斑中，在戴牙3个月时，链球菌、乳杆菌、放线菌、白色念珠菌组成比显著增高。可见，戴用义齿后义齿基托对口腔黏膜微生态确实存在着较大的影响，虽然基托承托区微生物种类未发生明显改变，但其构成的百分比却发生了显著变化，兼性厌氧生长的链球菌、乳杆菌、放线菌百分比显著上升，而需氧生长的奈瑟氏菌百分比显著下降。究其原因，可能是戴用义齿后义齿防碍了唾液对承托区黏膜的冲刷自洁，在基托与承托区黏膜间形成了新滞留区，使口腔微生物免受各种生理或机械的脱离力，为其定居提供了保护性的环境。戴用义齿后基托承托区黏膜表面有义齿基托覆盖，局部氧化还原电势下降，有利于兼性厌氧菌的生长而不利于需氧菌的生长，所以基托承托区黏膜菌斑中兼性厌氧生长的链球菌、乳杆菌、放线菌的百分比显著增长，而需氧生长的奈瑟氏菌百分比显著下降。Shinada等[5]研究表明链球菌和念珠菌之间存着共生现象，链球菌可通过细胞与细胞间黏附作用介导念珠菌的黏附。本研究中，两种基托承托区黏膜链球菌百分比显著上升，为念珠菌对基托承托区黏膜的附着提供了有利条件，所以基托承托区黏膜念珠菌检出率有增高趋势。本研究显示，钴铬合金基托承托区黏膜各细菌组成在戴牙1个月时就发生显著变化，而纯钛基托直至戴牙3个月时才发生显著变化，其可见钴铬合金基托比纯钛基托更易促进链球菌、放线菌、乳杆菌、白色念珠菌的生长。究其原因：由于不同材料表面电荷不同，材料释放的离子不同，不同材料表面获得性膜形成的速度不同，一旦形成，就影响黏附细菌量和种类[6]。金黄色葡萄球菌不属于口腔常居菌丛，其致病力强，可导致黏膜疾病的发生，正常状态下，口腔常发居菌丛对外来致病菌存在着拮抗作用，成为人体的生物屏障。戴用义齿后基托承托区黏膜常居菌丛发生了改变，这可能为金黄色葡萄球菌感染创造了机会，所以本研究中基托承托区黏膜金黄色葡萄菌的组成比有增高趋势，但未有统计学意义。

一种好的义齿修复材料不仅要具有良好的机械性能，更应具有良好的生态学性能，对口腔微生物的影响应具有“同一性”，即对所有微生物的生长、定植均有相同作用，使口腔微生态系在修复后仍保持平衡状态，以防止微生态失调出现新的疾患[7]。牙科应用的钛合金拥有其他牙用不锈钢所无法比拟的生物学、机械学性能，我们期待通过开发抗菌钛及抗菌镀膜并研制出抗菌凝胶等，在不久的将来，使钛合金金属修复体成为所有牙列缺损患者享用的金属修复体[8]。

参考文献

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有色金属定义篇5

【关键词】 玻璃纤维桩；金属铸造桩；磨牙

文章编号：1004-7484（2013）-12-7194-02

多年来，金属铸造桩在磨牙残根、残冠修复中一直占主导地位，具有工艺简单、价格低廉、机械强度高等优点，但增加了根折的可能性。近年来，玻璃纤维桩因其具有与牙本质匹配的弹性模量，降低了根折的风险性，加之其出众的美学效果，良好的牛物相容性，机械强度高，x线的非阻射性以及操作简便等特点而广泛应用于口腔临床。本研究将其与传统的金属铸造桩对照，评价两种修复方法的临床疗效。

1 资料和方法

1.1 一般资料 选择2011年7月至2013年7月于我院口腔科就诊的患者280例。纳人标准：牙体缺损严重但有保留价值的后牙残冠残根；在行桩核修复前已行完善根管治疗，X线片显示根充适当，根尖区无阴影，牙根有足够长度及牙槽骨支持。按照患者自愿的原则，随机分为两组，每组140例。A组采用玻璃纤维桩修复，B组采用金属铸造桩修复。上述两组患者在年龄结构、性别组成、患牙病变严重程度、患者基础状况等方面比较，差异无统计学意义，病例资料具有可比性。

1.2 材料 纤维桩为石英纤维桩―伟瓦登特FRC Postec Plus。钴铬合金铸造桩为广东省惠州市鲲鹏义齿制作中心制作。

1.3 方法 修复前，两组均行完善的根管治疗；经x线检查提示根管充填三

维严密、恰填，术后观察10-14天。玻璃纤维组根据患者根管根充时的工作长度，选择相应规格的配套根管预备钻针对患牙根管进行常规根管预备，保留4-6mm根尖部充填物，常规根管消毒。选择与其相对应的玻璃纤维桩和树脂核，树脂核固化后行牙体预备，排龈，硅橡胶两次取模，行烤瓷全冠修复。铸造桩组正常预备桩道，制作钴铬合金桩核，磷酸锌水门汀进行粘结，其排龈，硅橡胶取模方法同A组，行烤瓷全冠修复。

1.4 临床评定标准 对所有病例进行追踪随访2年，从牙根松动、桩核脱落、根折、牙龈变色等四方面观察其修复后疗效。

1.5 统计学分析 采用SPSSl6.0软件包，对文中的定性资料进行卡方检验，P

2 结 果

对280例患者随访观察的结果见表1。在随访2年的过程中，纤维桩核组的患者仅有3例出现桩核脱落，无一例出现牙根松动、根折、牙龈变色等现象，成功率达98.6%。铸造桩核组有3例牙根松动，12例根折，5例牙体变色，无桩核脱落，成功率为86.7%。两组随访2年后成功率比较经卡方检验，P

3 讨 论

口腔修复临床工作中，经常出现牙体组织大面积缺损的情况，为了满足获得足够的固位力和抗力性，需要进行桩核修复。桩核材料的选择是决定桩冠修复成功与否的重要因素。金属铸造桩核在临床使用广泛，历史悠久。但金属弹性模量远大于牙本质，在使用中由于应力集中容易出现牙根断裂，易腐蚀变色、操作过程复杂、患者复诊次数较多等缺点。玻璃纤维桩是近几年研制出的非金属桩，弹性模量接近牙本质，粘同后应力沿牙根均匀分布，不易根折。玻璃纤维桩具有以下优势：①有良好的生物栩容性和稳定性，避免了金属桩核本身透色和被腐蚀后金属离子附着牙龈，使牙龈旱暗灰色的缺陷②临床操作时间短，简单方便.可即刻进行矛体预备，减少患者复诊次数。

本实验通过比较纤维桩与钴铬合金铸造金属桩在后牙修复的临床疗效，探讨后牙桩核修复的最佳方法。在随访的280例患者中，纤维桩核组的患者仅有3例出现桩核脱落，无一例出现牙根松动、根折、牙龈变色等现象，而铸造桩核组有3例牙根松动，12例根折，5例牙体变色，成功率远低于玻璃纤维桩组。

本实验结果显示，玻璃纤维桩修复磨牙的临床成功率达98.6%，与铸造金属桩相比有显著性差异。综上所述，纤维桩核用于修复磨牙残冠根、残冠，可以降低根折率，且不易使牙龈变色，适合在临床上推广使用。

参考文献

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有色金属定义篇6

镍铬合金烤瓷熔附金属全冠或者含镍的正畸钢丝在口腔临床上依然大量应用，而对于镍铬合金对口腔内组织的反应也有大量报道。总体来说，主要为镍铬合金为基底的烤瓷熔附金属全冠的牙龈黑线问题，以及镍铬合金导致的牙龈炎症以及过敏问题。对于这些并发症，现代研究有多种发病原因，本文对228例患者做口内以及皮肤斑贴实验，以确定各种并发症发生原因所占机率。

1　资料和方法

1.1　一般资料　选取2004年1月～2008年7月间济南市口腔医院制作镍铬合金烤瓷全冠或固定桥修复患者228例。其中男117例，女111例；年龄21～49岁，平均34岁。患者治疗前无镍铬合金烤瓷修复史，以及镍钛钢丝正畸史，穿耳钉史等接触镍铬合金史。要求镍铬合金烤瓷冠的边缘有较好密合性，试合边缘无缝隙，探针垂直勾拉无台阶，边缘位于龈沟一半深度以上。同时。要求患者治疗前，牙周健康。

1.2　方法

1.2.1　口内实验方法　经患者同意，在制作冠桥同时于上颌第一磨牙颊侧(左侧或右侧，如果正好有一侧做或已经做有义齿，取未做义齿侧)用登士柏玻璃离子水门汀粘固小镍铬合金片。镍铬合金片，取做废的烤瓷牙基底冠，或者铸造烤瓷牙基底冠后的铸道，厚度约0.3 mm，一面高度抛光成镜面，另一面保持粗糙为粘固面。试合后，使镍铬合金片尽量贴合上颌第一磨牙颊侧面。并不超出颊面范围，不使有边缘毛刺及明显边缘台阶。于制作镍铬合金烤瓷冠6个月观察镍铬合金烤瓷冠周围牙周组织，以及镍铬合金片接触之颊侧粘膜是否有牙龈黑线或颊粘膜黑斑，以及牙周和颊粘膜是否有炎症。6个月后拆除镍铬合金片，抛光牙面。

1.2.1　斑贴实验方法　有牙周炎症及颊粘膜炎症者，做皮肤斑贴实验，确定是否因为镍过敏引起的炎症。20种标准抗原系列采用瑞典化学技术诊断公司原装进口的瑞敏TM接触变应原检测盒，斑试IQ芯室是由惰性聚乙烯塑料制作而成。将配置好的20种测试抗原分别注入到IQ芯室内并贴于患者的上背部，密封48 h后除去斑试物，间隔20min后观察结果。并在斑试后72、96 h各观察1次。

1.3　判断标准

1.3.1　牙周炎症判断标准　牙龈红肿、松软，牙龈沟加深形成牙周袋或假性牙周袋，探易出血，与邻牙及对颌同位牙区明显不同。

1.3.2　颊粘膜炎症判断标准　上颔第一磨牙镍铬合金贴片接触区颊粘膜有红肿、疼痛，甚至红斑、溃疡、水泡等，与对侧颊粘膜和周围颊粘膜有明显不同。

1.3.3　牙龈黑线判断标准　牙龈呈青、黑色，宽或窄，浅或深，和邻牙以及对颌牙牙龈颜色有明显区别。

1.3.4　颊粘膜黑斑判断标准　上颌第一磨牙镍铬合金贴片接触区颊粘膜有青或黑色斑，不高出粘膜面，浅或深，与周围区域或对侧颊粘膜有明显区别。

1.3.5　斑贴试验结果判断标准　根据ICDRG标准判定结果。(±)：可疑反应(仅有轻度红斑)；(+)：弱阳反应(红斑、浸润、少量丘疹)；(++)：强阳反应(红斑、浸润、丘疹、小水疱)；(+++)：极强阳反应(红斑、浸润明显，出现大疱)。

2　结果

冠桥修复6个月后，牙周有炎症的患者8人(3.5％)，其中有2人(0.9％)同时有颊粘膜的炎症反映，经斑贴实验，2人分别对镍有弱阳反映和强阳反映，于治疗后1个月和2周拆除修复体和镍铬合金粘贴片，换其他材料修复。另外，有1人在冠修复中牙周正常，而颊粘膜发生炎症反映，原因不明。冠桥修复6月后，存在牙龈黑线者，为21人(9.2％)，其中仅有6人同时存在颊粘膜的黑斑，仅占总人数2.6％。

3　讨论

龈黑线产生的原因：(1)烤瓷冠边缘龈黑线的产生是由于镍铬合金的化学腐蚀和电化学腐蚀所致。镍铬合金为基底的烤瓷冠，其中镍的成分占73.6％～87.6％，铬为12.4％～26.4％。龈沟液是极好的电解液，含有众多的离子、分子，对合金可产生化学腐蚀和电化学腐蚀；同时龈沟液来自血清，含有一些蛋白质分子、酶、组织细胞，可催化合金的化学反应，最后破坏合金的分子结构。口腔又与外界环境相通，受外界影响极大。进食各种饮料、食物可使口腔的温度及pH值发生很大的变化，促进合金的氧化腐蚀；在烤瓷和抛光后，其抗腐蚀性能降低。实验证明，在体液环境下，镍铬合金即使在瓷层等一些覆盖层的保护下，也会释放镍离子和铬离子，尤其是含铬14％～22％的镍铬合金。受上述种种物理、化学、生物因素的影响，镍铬合金产生化学腐蚀和电化学腐蚀。分子结构遭受破坏，形成了镍离子、铬离子及其他一些金属离子，其中镍离子游离出来后在牙龈中沉积下来，使牙龈呈现灰黑色或灰色，形成了龈黑线。(2)光学因素影响：正常牙根获得光线的途径有两种，一是通过牙冠的牙体组织，即光线通过牙釉质进入牙本质和牙骨质；二是穿过牙龈组织的透射光线。这两部分光线使牙根具有足够的透明度，而使牙龈呈现出正常的浅粉红色。金属烤瓷冠粘戴于基牙时，由于金属表面的遮色瓷层，即通常所说的o-paque层不透色，因此金属内冠的颜色只能通过下方的牙本质折射出来，而金属内冠一般呈灰黑色或灰色，从而使烤瓷冠边缘牙龈发灰发暗基牙游离龈的颜色变黑。由于金属基底冠的存在，对牙根产生阻光作用，牙根仅能获得穿过牙龈组织的透射光线，导致牙龈透明度下降。牙龈映射出牙根的阴影，而呈现变暗或变青。(3)牙体预备及义齿的制作问题产生龈黑线：若肩台宽度预备不足，那么颈部瓷层太薄，出现金属色或透明度降低，为了保证强度而增加冠边缘突度，致使颈部外形肿胀，刺激牙龈；如肩台制备过深，破坏了结合上皮附着，压迫牙龈，使牙龈缺血，颜色发暗，长期可导致牙龈黑线。修复体边缘制备深度不足，虽修复体本身制备完善，但已经变色的牙齿或镍铬合金内冠颜色透过边缘龈露出。修复体边缘不密合，暴露了牙齿硬组织的颜色。在铸造过程中，步骤繁多，操作复杂，常常会因包埋料、铸造温度等种种因素使冠边缘难于达到完善的密合性。这就更有利于杂质离子游离出来刺激牙龈，形成弧形黑色区域，影响美观。

有色金属定义篇7

[关键词]金属矿产 地质行成条件 找矿标志

[中图分类号] F416.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-9-56-2

金属矿产作为支持国民经济建设和工业发展的一种重要地质资源，对国家的发展有着重要的意义。然而金属矿产的产生却是需要极其复杂的地质条件的，而且金属矿产正式生成并达到可以开采的标准，都是要经历漫长的时间的。因此，出于为国家经济发展和各项建设提供充足的能源资源的考虑，分析各种金属矿产的地质形成条件并明确找矿标志以提升找矿效率就越发重要起来。

1金属矿产的类型

金属性矿产按照类型区分有很多种，比如贵金属、有色金属、稀有金属、黑色金属、稀土金属矿产等很多类型。常见的，比如贵金属包括金、银等8种；有色金属有锡、铜、铝等13种；稀有金属有锂、铍、锶等8种。

2金属矿产地质形成条件

2.1岩浆岩条件

岩浆岩活动是造成金属矿产的重要形成因素，已经探明的金属矿产比如铬、镍、铂、铜等金属矿产都是和岩浆岩的形成、岩浆的运动有着密不可分的联系。岩浆在地壳内部经过底层板块的活动或者火山喷发等很多种情况而上侵，在这个过程中就会逐渐到地表以及地表以下。在这个过程中岩浆的温度、压力等发生变化，就会产生分异作用，而这也就造成了一定程度上的金属元素的富集和高度富集，这就为金属矿产的形成打下了基础。一般来讲在一些超基性、基性岩浆可能更容易形成金属矿产。

当然，从岩浆到矿产的转化并不是一步到位的，实际上，一般来说岩浆在经过一系列的分异、结晶作用之后，会导致岩浆内的成矿物质发生聚集从而形成矿床。而金属矿产的形成，自然是需要在岩浆的活动中能够发生金属成矿物质的富集，这种矿床其成矿的过程也是非常复杂，但是必须保证矿床经过了一系列的成矿作用，才能最终成为矿石。

2.2接触变质作用

岩浆的上侵活动中会和地壳中的其他各种地质层进行接触，在这个过程中，岩浆的高温和压力降低，与所接触的地质层物质会产生一系列化学、物理反应，从而产生变质现象。这种变质矽卡岩一般包含钙、铝、硅酸盐、碳酸盐等很多种矿物质，它们在接触变质作用下会发生一定程度的矿化现象，我们常见的铁矿、铜矿、锡矿等，就和岩浆岩的接触变质作用有很大关系。

2.3热液作用

热液作用是金属矿产形成的重要因素，热液也称为汽水热液，是在地质作用中以水为主体的高温热汽溶液。这种热液的成因也是分为很多种情况，高温热液蕴含的金属离子非常多，比如钾、钠、钙、镁、锌等。热液的类型主要包括岩浆成因热液、变质成因热液、建造水热液和大气水热液等多种类型。各类型的热液本身所含有的金属离子和具有的特性条件各不相同，但是其共同点在于都能够在热液的运动过程中与地层其他物质发生一系列复杂的化学反应，反应的结果就是各种金属化合物会不同程度不同纯度的进行沉淀，成为矿石。当然，这个过程还有非常多的复杂变化，不过可以确认，以热液作用带动地层内的金属元素、金属离子与地层中其他物质发生反应并沉淀是构成金属矿产的重要途径。

值得一提的是海底热液活动，因为我们地球的陆地面积只占少数，海洋中的热液活动相对而言可能要比陆地上的热液活动更多一些。由于海底热液运动或喷发出来之后直接接触海水，所以和陆地上的热液运动还是有很多不同的地方。在地质学中，可以确定海底火山运动作为比较经典的热液运动类型，其实对金属矿产的形成也有着重要的作用和影响。

海底热液喷放与海水接触冷却并发生一系列复杂的化学反应和物理反应，就会形成热液柱。严格来讲，热液柱并不是热液，而是热液遇到海水冷却之后的产物。因为热液富含金属元素，所以在接触海水冷却之后，形成的热液柱也会含有较多的金属元素。不过正是因为是和海水接触冷却，所以产生的物质多为热液硫化物，或者叫金属硫化物，它们也是海底矿产的主要因素。而随着地壳板块运动，若干年后海底矿产重见天日，就会成为我们可以开采利用的矿产资源。

2.4沉积作用

沉积作用在金属矿产的形成过程中起着近乎决定性的作用。就像在上面已经提到的岩浆岩条件、接触变质或者发生热液现象，发生了一系列复杂的化学反应，最终并不能直接形成现在地理学上定义的矿产。而只有经历了沉积作用的过程，才能够达到一个理想的符合矿产的标准。

沉积作用发生的范围和条件都非常多样，总起来说分为大陆沉积和海洋沉积两种情况。沉积作用是一个对沉积物质进行搬运堆积的过程，比如在岩浆岩的接触变质过程中金属元素富集或高度富集，这些物质经过搬运的过程，一般主要是风沙、河流、湖泊、海洋等的搬运作用，就会发生一些解离、沉淀、堆积等情况，在经历了物理、化学、生物等多种性质的变化之后，最终会成为各种条件、质地、规模等都不一样的矿产。

沉积作用发生的情况非常多，范围非常广，根据具体的沉积作用发生的地质环境不同、搬运的物质不同，所产生的金属矿产是不同的。不过可以肯定，是在漫长的沉积作用过程之后，才能最终形成矿石。

2.5风化作用

风化作用是对在地表的岩石、矿体发生作用的一种最主要的、最常见的因素。风化作用主要分为物理风化、化学风化和生物风化三种，它们都可以对地表的岩石进行再次分异，其作用就是会使一些金属物质得以富集形成矿床，而矿床在经历了比如沉积作用、热液作用等一系列复杂的地质条件之后，也将会形成铝、铁、稀土、金等很多种金属矿产。

3找矿标志

3.1直接找矿标志

直接找矿标志因为能够直接指示可能存在矿产的迹象和地点等，成为找矿的最佳助手。一般来讲金属矿产找矿标志主要有矿体露头、铁帽、风化壳等几种情况。

矿体露头就是指矿体直接在地标之外的标志，一般包括原生矿体露头和氧化矿体露头。这些露头矿体可以为找矿提供直观的标志和参考，不过是否具有符合标准的开采价值、保护价值等，需要进一步的验证。

风化壳其实是风化作用下铁、铝、镍等不活泼的化学元素残留堆积形成的矿产的氧化物。它们堆积在地表，也可以直接为找矿提供参考。通过分辨风化壳与超基性、基性岩有关或者与酸性岩石有关等，可以判断这里有镍矿、铝土矿或稀土矿、铁矿、锰矿等。

铁帽其实是对金属硫化物风化之后的一种集合体进行描述的方式。铁帽的辨识需要通过铁帽的颜色和构造特点的分析来进行。根据经验判断，如果铁帽的颜色为砖红色，可能其下蕴藏有黄铁矿，如果是褐色则代表着可能是黄铜矿，如果是深栗色则可能有辉铜矿。

而如果考虑铁帽的构造特点，可以辨别是否有金矿、铜矿等金属矿产。

3.2间接找矿标志

围岩蚀变是指受到岩浆的热液作用发生蚀变的围岩，其分布范围比矿床矿体的分布范围要大，比矿床更容易被发现，因此可以通过发现蚀变围岩来进行矿产探测。具体来讲，根据围岩蚀变的具体形貌和构造不同，可能会蕴藏的矿产也是不同的。比如夕卡岩化、云英岩化、钾长石化、硅化或者绿泥石化等，其所指示可能存在的矿产都是不同的。因此，要寻找金属矿产的话，也要根据具体的围岩蚀变形貌和地质特征来进行考察。

指示矿物作为矿床形成过程中的伴生矿物，可以作为一些矿产的指示标志。比如绿帘石、石榴子石是矽卡岩矿床的主要指示物，铬镁铝石榴石是金刚石矿床的经典指示物等。根据这些指示物的不同，也可以进行相关创产的勘察。

旧矿遗迹是对我国古代、近代已发掘的矿产进行发掘之后的遗迹，比如废旧的老矿洞、炼渣等，这些废旧遗弃物附近一般都会有很好的矿产矿床，而且古代或近代开采技术不过关，难免会有一些遗留矿产矿藏可供发掘。因此，以旧矿遗址作为找矿标志也是非常不错的。其实一些在地方上有古代开采经验的矿产，一般都是会受到二次勘察甚至多次勘察，就是因为古代采矿不彻底，发现旧采矿遗迹的话，一般都能发现很多新的矿产，其发现新矿产的概率似乎还比其他的找矿标志更大一些。

此外，根据近矿围岩的颜色不同，也可以指示不同的矿体，比如赭色、白色或者绿色的围岩颜色，也代表着可能有不同的矿体存在。根据经验来看，红色赭土层或者绿高岭石层最有可能发现镍、铬矿床的风化壳，这就是近矿围岩的指示标志作用。

4小结

金属矿产的地质形成条件非常复杂，像岩浆岩本身的条件、岩浆岩随着地壳活动进行上侵过程中发生一系列分异反应，热液作用和地表风化作用等都是形成金属矿产的重要因素。不过在具体的各个因素相互作用方面，并没有严格的规律可循。地质变动本来就是极其复杂的过程，其形成的金属矿产也是千差万别。

正因为金属矿产的形成因素极其复杂，形成的可开采的矿产形态、质地和形貌特征也各不相同。要寻找金属矿产或其他任何类型的矿产，单纯凭借某一种办法很难保证矿产勘察的有效性。上文提到找矿标志分为直接标准和间接标志等多种类型，地质勘查人员在进行找矿工作的时候，应该综合考虑各种找矿标志进行运用，以便能够提高找矿的准确性。

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有色金属定义篇8

【关键词】：金属卤化物灯；标准；技术参数

中图分类号：P2文献标识码：A文章编号：1997-0668（2008）061042-09

现行的GB 18661―2002《单端金属卤化物灯（175W~1500W钪钠系列）》国家标准（下简称“GB”）是从1997年开始起草的，标准制订先后历时四年。考虑到我国金卤灯主要生产厂家都从美国引进设备和技术生产，有条件达到美国国家标准要求，因此GB 18661是在非等效采用ANSI C78.1375～1379系列标准（下简称“ANSI”）的基础上，参考美国主要金卤灯生产企业的产品样本、产品实样的实测数据以及国内主要金卤灯生产厂家的企业标准，同时结合我国近来金卤灯的实际发展情况而制定了本标准中的各项技术指标值，适用于功率为175W~1500W透明玻壳的钪钠系列单端金属卤化物灯。

由于起草标准期间我国小功率金属卤化物灯正在发展之中、其性能有待进一步的完善，同时小功率金卤灯在ANSI中主要的技术参数和内容很多为待定，因此GB制定时品种没有覆盖35~150w小功率单端灯，也没有覆盖G12 单端灯（拇指灯）、双端灯以及大于1500w以上功率的灯以及钠铊铟系列、镝灯系列和其他卤化物系列等金卤灯。

ANSI C78系列标准包括单端50W~1500W和双端70W/150W灯，并按照每种规格分类，每种功率灯单独一个标准，形成系列标准。ANSI只规定灯的电参数和特性参数以及测试要求，没有规定光参数、颜色参数和寿命要求。

IEC 61167 Metal halide lamps标准（下简称“IEC”）规定35W、70W和150WG12单端和双端金卤灯的尺寸和电气、稳定、颜色、基准镇流器等特性以及镇流器和灯具设计数据，没有规定光参数、寿命以及特性参数和测试要求。

一、金属卤化物灯相关标准

1. 产品标准

GB 18661―2002单端金属卤化物灯（175W~1500W钪钠系列）；

ANSI C78.137270-Watt, M98 Single―Ended Metal-Halide Lamps ；

ANSI C78.137450-Watt, M110 Single―Ended Metal-Halide Lamps ；

ANSI C78.1375400-Watt, M59 Single―Ended Metal-Halide Lamps ；

ANSI C78.13761000-W, M47 Single―Ended Metal-Halide Lamps ；

ANSI C78.1377175-Watt, M57 Single―Ended Metal-Halide Lamps ；

ANSI C78.1378250-Watt, M58 Single―Ended Metal-Halide Lamps ；

ANSI C78.13791500-Watt, M48 Single―Ended Metal-Halide Lamps ；

ANSI C78.1382100-Watt, M90 Single―Ended Metal-Halide Lamps ；

ANSI C78.1384150-Watt, M102 Single―Ended Metal-Halide Lamps ；

ANSI C78.138170-Watt,M85 Double―Ended Metal halide lamp ；

ANSI C78.1383150-Watt, M81 Double―Ended Metal halide lamp ；

IEC 61167 Metal halide lamps。

2. 其他相关标准

ANSI C78.387 Metal-Halide Lamps―Methods of Measuring Characteristics；

ANSI C82.9 for high-intensity-discharge and low-pressure sodium lamps，ballasts, and transformers―definitions；

QB/T 2515―2001金属卤化物灯光电性能测试方法；

QB/T 2511―2001单端金属卤化物灯用LC顶蜂超前式镇流器性能要求；

GB 20054-2006 金属卤化物灯能效限定值及能效等级；

GB 20053-2006 金属卤化物灯用镇流器能效限定值及能效等级；

IEC 62035：1999放电灯（荧光灯除外）安全要求以及2003年修订件1；

IEC 60923 Auxiliaries for lamps―Ballasts for discharge lamps (excluding tubular fluorescent lamps)―Performance requirements。

二、金属卤化物灯基本参数

1. 灯电特性 Electrical characteristics

GB中的电参数与ANSI C78中规定的一致，175W~1500W单端金卤灯燃点100h后的基本参数应符合表1的规定；表1增加了ANSI中50W~150W小功率灯的电参数内容、表2为ANSI规定的70W和150W双端灯电参数内容。测量时, 使用基准镇流器并在电源电压220V50Hz以及测试环境温度为25±5℃的条件下进行。其中单端金卤灯如无特殊说明，ED型、BT型玻壳灯泡均为垂直燃点, 灯头在上；T型、TT型玻壳灯泡应水平燃点；双端灯燃点位置为水平±5°。

IEC标准中规定的G12 单端金卤灯和双端金卤灯的电特性见表3，并规定单端灯试验位置为灯头垂直向下±5°、双端灯试验位置为水平±5°（下同）。

2. 灯光特性Lumens characteristics

ANSI没有规定光参数。GB的光参数额定值按美国主要金属卤化物灯生产企业产品样本提供的数据确定；极限值是根据我国主要生产厂家企标确定，其中175W的极限值为额定值的75%，250W~1500W的极限值为额定值的80%，GB规定的光参数详见表1。表1、表2中小功率和双端灯也是参照同样原则确定。

金属卤化物灯能效标准适用产品范围与GB一致，能效等级分为3级，各等级的初始光效值不应低于表4的规定，同时流明维持率应符合GB规定（见表11）。其中1级能效最高、2级为节能评价值、3级为能效限定值。1级光效值比2级节能评价值提高约10%；2级节能评价值参照GB初始光通量额定值与额定功率之比值，其中175W和250W下调2lm/w；3级能效限定值参照GB初始光通量极限值与额定功率之比值，其中250W和1500W是小数点进位数据。

表4 能效等级与GB光效

3. 灯颜色特性 Colour characteristics（nominal）

ANSI也没有规定灯的颜色特性。GB的色参数是根据美国主要金属卤化物灯生产企业产品样本数据确定色温和显色指数的额定值，而显色指数的极限值是根据我国主要生产厂家的企标确定。175~1500W单端金卤灯的颜色特性见表1，另外表1和表2中小功率和双端灯的色参数要求也是参照我国主要生产厂家的企标确定。

IEC规定的G12 单端金卤灯(试验位置为灯头垂直向下±5°)和双端金卤灯(试验位置为水平±5°)的颜色特性见表5。与GB相比，其显色指数明显高得多，这主要是IEC适合的金卤灯与美标金卤灯所采用的金属卤化物不同，IEC为稀土金属型（Dy，Ho，Tm），有较好的显色性能；ANSI为Sc-Na型，具有较高的光效和较长的寿命。

四、金属卤化物灯特性参数

1. 灯再启动电压尖峰 lamp re-ignition voltage spike（Vp）

金卤灯再启动电压尖峰（也有翻译成“重复着火电压”）是指灯泡在温升初期、在电流过零后瞬间由于电弧管内部化学作用出现一个在短暂时间内先上升后下降、窄度

表6测试灯泡再启动特性的镇流器特性参数及灯泡的再启动电压尖峰

再启动电压尖峰的特性随不同放电管及配套镇流器而不同，对于一个给定设计以及点灯线路的放电管来说，与放电管内引入的游离碘有关，碘与Hg或H2结合产生HgI2或HI可俘获自由电子，减少可供下一个半周开始时再度电离气体用的自由电子数，所以在半周开始灯两端的电压降必须高。在灯升温到工作气压过程中，再启动时要求的电压随时间而大幅度地变化。在温升开始，HgI2蒸发较少对再启动影响较小。随着温度上升，Hgl2浓度不断增加，在灯燃点约20～25s左右，工作波形开始伸出尖而高的再启动峰线，整个波峰成为一条垂直窄线并稳定延伸，在波形的两边上下对称发展，在达到临界温度时，两边峰线几乎同时伸至最高点。该最高点即再启动电压尖峰．也称碘再启动电压尖峰。随着温度进一步升高，超过临界温度后，碘离子就失去稳定，再启动峰线也就很快下降，最后演变成正常波形。

标准中规定的灯泡再启动电压尖峰测定是采用规定的可调电抗镇流器。测试时再启动电压一般应在灯起弧后15~45s内达到最大值。测试前, 灯泡应在额定功率±10%范围内至少老练5min。在两次测试之间, 灯泡应在室温下静止空气中冷却。

2. 灯再启动电压 lamp re-ignition voltage（Vr）

金卤灯再启动电压Vr是指灯泡工作电压波形处于稳定状态时，灯电压从上半周向下半周跃迁时的最大峰值，可参见GB 18661中图1所示，Vr测试采用基准镇流器。Vr定义解释Y也取自ANSI C82.9-1996，GB也同样采用该定义。实际生产控制过程中经常把金卤灯再启动电压Vr与灯泡再启动电压尖峰Vp二个概念相混淆。在整个寿命期间的灯泡再启动电压Vr最大值在ANSI和GB中待定，表7为本企业随机检测的涂复放电管再启动电压Vr数据，仅供参考。

3. 灯最小电压 lamp minimum voltage（Vmin）

金属卤化物灯在点亮后瞬间，其工作电压从起跳瞬间的高电压很快下降到一个最低值，之后随着放电管的温升，导致更多汞蒸发，工作电压又慢慢回升，直至接近灯正常工作电压Vop趋于稳定。灯启动初期的这个工作电压最低值被称为最小电压Vmin。最小电压Vmin控制参数在GB和其他相关标准中并没有规定，但在实际生产中也是制造商常用的评价和控制内在质量比较有效的参数之一。影响Vmin值的因素很多，包括氩气填充气压、电极不同设计、电极极距以及引入杂质的程度等等。但对一个设计已定的放电管来说，Vmin值主要取决于放电管引入氢的程度。在实际生产测试时也常用Vmin值衡量放电管引入潮气或氢的程度。一般Vmin值越小，内管引入氢量也少，相对来说其内在性能也越好。表8为我们在实际生产中控制的Vmin要求。

4. 灯启动电压 lamp starting voltage （Vs）

与其他HID灯(高压钠灯和高压汞灯)的产品标准不同，ANSI和GB中规定的金卤灯启动电压是检测灯泡两端的启动性能，而不是电源输入电压。

对于不要求辅助启动的线路，ANSI和GB中规定175w~1500w单端灯在整个额定寿命期间的启动电压要求在表9中规定的正弦开路测试电压及表中温度条件下，灯泡在规定的位置（灯头在上并呈垂直状态）燃点时在2min内均应启动。而50w~150w单端灯在ANSI中待定。

对于要求辅助启动线路的灯泡的启动电压要求，175w~1500w单端灯在ANSI和GB中均没有规定；而50w~150w单端灯在ANSI中规定在标准要求的镇流器和启动脉冲以及使用235V60Hz正弦电源等测试条件下要求在10℃±1℃温度下10 Sec内启动、在-30℃±1℃下120 Sec内启动。

灯泡的启动试验条件：1)不管被试的灯泡是新的还是曾作过启动试验的，都应在室温下老练30分钟，电弧管内的凝聚物要少，要求有方向性，以求得测试结果的一致性和重复性。文章中所述的老练，是指灯泡在用基准镇流器燃点时功率的变化在±10%范围内。2)试验前灯泡应在试验温度下至少存放6h，最好是在试验前的一个夜晚。

5. 灯泡的温升要求 lamp warm-up requirements

对于175W～1500W灯泡，GB温升要求规定如下：任一裸灯在25℃±5℃、无对流风的环境中和在GB 18661附录A2.2规定的最小启动电流下达到灯规定最小工作电压的95%的所需时间不超出10min。而对于50W～150W小功率灯的温升要求，ANSI规定灯泡在25℃±5℃、无对流风的环境中和在规定的最小启动电流下达到灯规定最小工作电压的95%的时间不超出2min。对于70W和150W双端灯，ANSI分别要求在5min和2min内达到至少80V管压。灯泡温升时间计算是指从起弧时至灯泡电压达到规定值的时间。

IEC衡量灯的温升要求的类似参数是在标称电源电压下金卤灯的稳定特性（run-up characteristics at nominal supply voltage），考核的是在额定输入电压、指定的燃点位置和环境条件下达到标称光通量的90%所需要的最长时间(Max. time to 90% lumens)，测试的灯泡应已经过100h老练。对于不同类型的金属卤化物灯，IEC规定的最长时间也不同，见表10。

GE lighting样本中对应参数是启动特性（Start Characteristics），声称金属卤化物灯达到标称光通量的90%所需要的时间为2~5min。其中G12 单端金卤灯Run-up不超出2min.，70W/150W双端金卤灯Run-up不超出4min.。

五、额定寿命 Rated life

ANSI C78没有规定寿命的内容，GB规定的平均寿命和流明维持率主要参考美国主要金属卤化物灯生产企业产品样本数据以及国内主要金卤灯生产厂家的企业标准确定，见表11。灯泡的平均寿命和流明维持率试验在额定电压下进行，采用工作镇流器和50Hz交流电源，其电压波动应不大于±2%。寿命试验中，灯泡应按照规定位置燃点；灯泡每昼夜关闭二次，每次不少于1h。平均寿命的计算方法：当受试灯泡为奇数时，由灯泡失效顺序中处于中间位置的灯泡寿命确定；当受试灯泡为偶数时，由灯泡失效顺序中处于n/2和（n/2）+1位置的灯泡寿命之算术平均值确定。

GE和Venture Lighting公司还规定“中间流明”（Mean Lumen）要求，是指在灯额定寿命的40%时光输出（lamp light output at 40% of rated lamp life）。

GE lighting 对寿命的定义和相关规定如下：额定寿命值是指在实验室测试的特定条件下一批灯在指定特性的镇流器下工作时间，燃点时要求每10小时关灯一次（operation at 10 hours per start）。不同燃点条件也会影响灯的寿命。如果额定寿命小于24000小时，也是灯预期的中值寿命值，即在正常工作条件下初始安装的一组灯的50%数量仍在燃点的工作时间。如果额定寿命大于24000小时，预期在24000小时时仍有67%的灯在燃点。如果每次燃点周期比10小时短，中值寿命也将相应缩短：点灯周期每次5小时，寿命大约为额定的75%；点灯周期每次2.5小时，寿命大约为额定的56%；点灯周期每次1.25小时，寿命大约为额定的42%。

Venture Lighting 对额定寿命的定义和相关规定如下：额定或平均寿命值是指在实验室条件和额定电压下一批代表性灯在认可的镇流器下燃点值，每启动一次燃点周期为10小时（an operating cycle of 10 hours per start）。平均寿命是指初始安装灯的50%（中值）仍在燃点的工作时间；而对于320W和450W脉冲启动灯泡，要求仍有70%的初始安装灯在燃点。不同燃点条件也会影响灯的寿命。其中最重要的因素为燃点位置，一般标明任意燃点的灯泡的额定寿命都是指在垂直燃点位置；对于工作在水平位置的任意燃点的灯泡，其额定寿命为垂直位置的75%。对于大多数灯，其寿命随燃点周期的缩短而减少。如果每次燃点周期小于10小时，寿命也将相应如下缩短：点灯周期每次5小时，寿命大约为额定的75%；点灯周期每次2.5小时，寿命大约为额定的55%；点灯周期每次1.25小时，寿命大约为额定的40%。Venture Lighting引入经济寿命（Economic Life）概念，指的是设计的一个灯在最佳的光输出、色质量和能耗情况下燃点时间。用经济寿命衡量灯实际寿命比额定寿命更合理，因为额定寿命没有考虑随着灯燃点的流明下降和色漂移。经济寿命一般为额定寿命的60%~70%。

Philips公司也有两种寿命定义：1、平均寿命：某批灯有50%完结时的时间。2、使用寿命：结合多数灯的流明衰减，考虑到光源失效的危险，用户定义的替换（所有）光源的最佳时间。（有时光源还可以运行，但是初始亮度已经下降到用户觉得不再舒服的程度）。除了光源的寿命，预期寿命的可靠性也很关键。越来越多的专业终端用户选择集体换灯（所有光源同时更换而不是每次仅替换个别失效的灯），所以预测替换光源的最佳时间是非常重要的。Philips指出不仅要着眼于延长光源寿命，同时着力于保证预期寿命的可靠性。

六、基准镇流器的技术参数Reference Ballast Characteristics

ANSI和GB标准中规定的基准镇流器的特性参数符合表12和表13的规定。

ANSI和IEC标准中对应规格的双端金卤灯基准镇流器的基本参数是一致的。

七、结束语

文章介绍了GB 18661―2002、ANSI C78和IEC 1167等标准中引入的金属卤化物灯参数以及对应的技术要求，并加以对比分析。关于IEC和ANSI对灯的物理特性、灯配套的镇流器设计数据和灯具设计数据分别有相应的技术要求，可参照相关标准，文章中没有陈述。

近年来，金属卤化物灯生产技术发展很快、新品种和新技术不断涌现，各种先进的技术参数及其评价方式在金卤灯生产和研发中不断得到推广应用，同时相应的产品标准和技术规范更新也很快，ANSI C78的2005版本也已经，我国相应地在2007年又重新修订了GB 18661，现正在报批中，相信随着制灯技术进一步提高和内在质量的改善，金卤灯必将得到更进一步发展，应用范围也将更加广泛。

参考文献

[1] J．F．Waymouth，“Electric Discharge Lamps”.

[2] 吴永强，凌应明.“金属卤化物灯特性参数分析和测试”《第三届全国电光源科技研讨会论文集》.

3、沈季平，“HID灯对镇流器的要求及工作电路的选择”《第三届全国电光源科技研讨会邀请报告》；