黄金 - 电子产品,生物材料和催化的应用和开发亚博网站下载

凭借其美丽,永久性和稀有金仍然是制造宗教艺术品,装饰物品和珠宝的首选材料,然而,这种贵金属提供的独特的化学物质和物理性质越来越多地寻求在越来越多的工业中使用yabo214和医疗应用。这些包括在纳米技术医学和电子产品领域的用途,如智能卡,汽车电子,传感器,医疗植入物和药物递送系统等产品。

目前的用途和需求黄金

黄金目前用于大量应用,但与其他贵金属相比,整体对金的需求相对较低。作为总黄金需求的比例,目前的工业应用,主要是在电子和牙科部门,金额约为12%,图1.相比之下,铂金,钯和银的工业用途占总需求的50%以上。然而,随着一系列新技术和发展市场越来越需要使用黄金,增加了这些比例的范围。

Azom  - 金属,陶瓷,聚合物和复合材料:2001年世界黄金需求

图1所示。2001年世界黄金需求(吨)(来自GFMS黄金调查2002)。

电子行业的黄金

已经看到显着增长的一个领域是在电子设备中使用黄金,特别是在电信,信息技术和安全关键应用中。检查任何移动电话的电池连接,这些几乎肯定是镀金触点。类似地,在计算机内通常存在镀金边缘连接器。金键合线在半导体封装内广泛使用,金厚膜油墨应用于混合电路的制造中,并且在储存之前,使用金的优异焊料润湿性能在铜层压板印刷电路板上形成非常薄的保护层。此外,一些DVD和可录制的CD-R具有薄的金色金属化。

电子工业中黄金的新用途

在人们的日常生活中可以看到电子设备中的许多新用途,例如使用黄金电镀和粘合线在快速增加的智能卡市场中。其他用途并不是那么可见,例如汽车电子中的越来越多的金子,预计在未来五年内每年增长超过8%的市场。在这里,黄金用于越来越多的应用范围,包括点火控制电子设备,防锁制动器和电子燃料喷射。如果安全性和可靠性很重要,即使在多年的不活动之后,也可以根据需要依赖黄金。因此,例如,用于安全气囊的碰撞传感器是金触点是非常不可或缺的重要应用类型的经典示例。

纳米级电子应用的金

然而,未来信息技术硬件的长期创新将以高度集成的电子设备的形式,在纳米级上设计和制造。金是纳米级电子元件的不可缺少的元件,因为其对氧化的抵抗力及其机械稳健性。在其他金属中,只有银色和铂金提供类似的性质,但银可以过于反应,铂显着比金昂贵。

金色纳米线和纳米铁

在纳米电子区域的领域中,在世界各地的研究中心正在进行中,使用金纳米线的工作。例如,美国特拉华大学已经开发出新的,自我组装和修复金纳米线,这可能在纳米电子产品的发展中找到应用。使用悬浮在水溶液中的金刚yabo214的微小颗粒,通过将电极插入溶液中并在纳米颗粒悬浮液中施加交替的电场来形成长度超过5mm的金线。大学研究人员已经证明了通过使用这种技术组装基本电路来制造电气连接的原则。

纳米化传感器的金

除了纳米电子学,基于黄金的纳米技术还提供了许多其他机会。这包括传感器、光学活性材料和许多医疗应用。亚博网站下载北卡罗莱纳州立大学和美国能源部布鲁克海文国家实验室的研究提供了第一个证据,证明纳米颗粒可以沿着表面形成浓度下降的梯度。yabo214这种材料可能被用作传感器,以检测对纳米粒子有特定亲和力的物种,或作为过滤器,以选择给定大小的粒子。yabo214

黄金作为生物材料

黄金腐蚀的优异的生物相容性,延长性和抗腐蚀性也为身体内部使用的益处,并且在etruscans的牙科应用中用于迄今为止的牙科申请。当他们自己损坏时,它们用金线将替代牙齿固定到位。

牙科应用中的黄金

理想的牙科合金是牙医/牙科实验室可以操纵但具有强烈,耐用和耐腐蚀的耐腐蚀性的一种。典型的表冠和桥梁合金可含有60-75%的金,用银,铂和钯加入到至少75%贵金属,加铜和锌。还添加了另外的元件以改善铸造(帮助牙科部件的制造)或控制热膨胀,如果使用瓷贴面,这是重要的。

药用黄金

其他关于黄金医疗益处的说法可以追溯到几千年前。许多狂热的文化,如印度和埃及,都使用黄金为基础的药用制剂。中国早期将黄金用于治疗天花和麻疹等疾病。在日本,传统上认为把薄薄的金箔放在饮料或食物中对健康有益。

黄金在医疗器械中的目前应用

目前,医疗设备中有许多直接应用。与牙科应用一样,这些与金的优异的生物相容性有关。应用包括用于起搏器的电线和用于在治疗心脏病的治疗中膨胀和支持动脉的镀金支架(黄金对支架的X射线非常不透明)。金具有高度的细菌定植程度,因为这是有受感染风险的植入物的首选材料,例如内耳。例如,镀金的主要管用于植入鼓膜中的植入,以排出并暂时通止鼓膜腔。

药物递送微芯片中的黄金

另一种有趣的黄金在医学中的应用是药物递送微芯片的概念。这些产品含有覆盖,密封和保护的药物填充储存器,由薄的金膜保护。对于药物递送应用,将微芯片植入,吞咽或整合到静脉内递送系统中。通过向金储存器盖上施加小电压来施用于患者的药物给患者,导致它溶解并允许药物从储存器中释放。通过使用微处理器或遥控器或生物传感器,可以通过医生或患者控制每种剂量的定时。最初在美国的麻省理工学院进行了构思,Microchips现在已经开始商业利用这项技术。

金色化合物治疗癌症

历史上,金和金化合物也被用于药物治疗广泛的疾病(冷疗),如风湿性关节炎。在过去的几十年里,金化合物的性质已经成为潜在的癌症治疗的兴趣。新加坡国立大学的研究人员刚刚为新型金复合物申请了专利,用于治疗癌症的药物。目前,许多癌症最广泛使用的治疗方法是基于铂的药物,但这些药物可能有严重的副作用。梁伯兴教授和他的团队发现,膦支持金配合物具有良好的抗肿瘤活性,临床试验可能很快开始。

黄金作为催化剂

在黄金的所有新用途中,也许最有趣的发展是它作为化学加工、污染控制和燃料电池应用的催化剂。铂族金属长期以来一直被认为是重要的工业催化剂。然而,直到最近,大多数研究人员都忽视了金作为一种可能的催化剂,因为它的使用需要谨慎和非常规的制备,主要是实现非常小的颗粒尺寸(小于5nm)。

金催化剂的性质和用途

关于催化的最激动人心的方面是催化的最令人兴奋的一方是可以实现的“光脱”温度(催化剂变得官能的温度)。潜在的情况下,金催化剂在低至-700℃的温度下有效地操作。其他贵金属催化剂在130℃-530℃的范围内具有最佳性能。这为黄金提供了催化新反应的机会,并且在某些情况下为铂族群金属提供替代成本效益的解决方案。黄金已经在新的BP化学品厂用于生产乙酸乙酸乙烯酯单体(用于生产乳液涂料和胶水),其使用金钯合金催化剂至优异的效果。气味还原应用是可能的,以及从柴油发动机废气中除去氮氧化物的可能性。

概括

从the treatment of serious diseases and ailments, the ability to communicate faster, and the protection of key components in space, to the future provision of pollution control systems, chemical processing plants and clean energy generation, gold has a growing importance in people’s everyday lives. Having been revered throughout history, the requirement of new manufacturing techniques, changing consumer demands and emerging new products are set to put gold centre stage once again.

资料来源:材料世亚博网站下载界,卷。11,不。2,p。2003年2月12日至14日。

欲了解更多信息,请访问材料研究所,矿物质和采矿亚博网站下载

注释

  1. Pasztoráde. Pasztoráde. 斯洛伐克 说:

    催化剂中的金是多少百分比?

这里表达的意见是作者的观点,并不一定反映Azom.com的观点和意见。

问一个问题

您是否有疑问您对本文提出问题?

留下您的反馈意见
提交