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伍德合金（Wood's Metal）是一種低熔點合金，主要由鉍、鉛、錫和鎘組成。其具體成分通常為50%的鉍、25%的鉛、12.5%的錫和12.5%的鎘。這種合金因其在較低溫度下即能熔化而得名，并且具有多種獨特的化學性質和應用。以下是對伍德合金化學性質的詳細介紹：
一、基本化學性質
1. 熔點：伍德合金的熔點約為70°C，比所有標準條件下為固態(tài)的金屬熔點都低。這使得它在相對較低的溫度下即可變成液態(tài)，適用于需要低溫熔化的應用場景。
2. 流變性能：伍德合金液在液態(tài)情況下不是牛頓體，它具有屈服值，是具有一定塑體的液體。其屈服值隨溫度升高而減小，當合金液向液相線溫度靠近時，屈服值急劇升高；超過一定溫度后，屈服值減小至接近零，流變性能趨向于牛頓體。
3. 熱膨脹系數(shù)：伍德合金的熱膨脹系數(shù)較小，這使其能夠用于制作精度要求較高的模具和測量儀器。
4. 導電性：作為一種金屬合金，伍德合金具有一定的導電性，但具體數(shù)值取決于其成分比例和微觀結構。由于其含有較高比例的鉍和鉛，其導電性可能不如純金屬或其他高導電性合金。然而，在特定應用中，如保險絲和易熔塞等，其導電性已足夠滿足需求。
5. 耐腐蝕性：伍德合金中的鉛和錫成分在一定程度上提供了耐腐蝕性。這使得伍德合金在某些腐蝕環(huán)境中能夠保持穩(wěn)定。然而，具體的耐腐蝕性能還取決于環(huán)境條件和合金的具體成分。
6. 硬度和強度：伍德合金的硬度和強度相對較低，這與其作為低熔點合金的特性相一致。其硬度通常在HBS25左右，抗拉強度也較低。這使得它在承受機械載荷或沖擊時可能不如其他高強度材料。
二、應用領域及安全注意事項
1. 應用領域：
- 自動滅火裝置：利用伍德合金在較低溫度下熔化的特性，可以制作自動滅火裝置中的易熔塞，當環(huán)境溫度達到設定值時，易熔塞熔化，啟動滅火裝置。
- 電路保護：伍德合金可用于制作電路保護元件，如保險絲。當電路過載或短路時，溫度升高導致伍德合金熔化，切斷電流，保護電路和設備。
- 模具制造：由于其較低的熔點和良好的流動性，伍德合金常被用于制作模具，特別是用于鑄造小型零件和精密鑄件。
- 物理實驗教學：在物理教學中，伍德合金常被用作演示材料，展示非晶體的熔化和凝固過程。
2. 安全注意事項：
- 伍德合金中含有鉛和鎘等有毒元素，因此在處理和使用時需要注意安全。避免吸入合金粉塵或與皮膚直接接觸，操作時應佩戴適當?shù)姆雷o裝備。
- 廢棄的伍德合金應按照危險廢物進行處理，以防止對環(huán)境和人體造成危害。
1. GHS分類
根據全球化學品統(tǒng)一分類和標簽制度（GHS），伍德合金可能被歸類為以下幾類：
- 類別2：急性毒性物質，可能對人體造成急性危害。
- 類別3：皮膚腐蝕/刺激物，對皮膚可能有腐蝕性或刺激性。
- 類別4：嚴重眼損傷/眼刺激物，可能對眼睛造成嚴重傷害或刺激。
- 類別6.1：呼吸系統(tǒng)致敏物，可能引起呼吸道過敏反應。
- 類別9：環(huán)境危害物質，可能對環(huán)境造成長期危害。
2. 安全術語
- S53：避免接觸，使用前須獲得特別指示說明。
- S36/37：穿戴適當?shù)姆雷o服和手套。
- S45：若發(fā)生事故或感不適，立即就醫(yī)(可能的話，出示其標簽)。
- S60：該物質及其容器須作為危險性廢料處置。
- S61：避免釋放至環(huán)境中。參考特別說明/安全數(shù)據說明書。
3. 風險術語
- R45：可能致癌。
- R61：可能對胎兒造成傷害。
- R20/21/22：吸入、皮膚接觸及吞食有害。
- R33：有累積效應的危險品。
- R50/53：對水生生物極毒，可能對水體環(huán)境產生長期影響。
4. 急救措施
- 吸入：迅速脫離現(xiàn)場至新鮮空氣處。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進行人工呼吸并就醫(yī)。
- 皮膚接觸：脫去污染的衣著，用大量流動清水沖洗至少15分鐘。如有不適，就醫(yī)。
- 眼睛接觸：提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鐘。如仍感不適，就醫(yī)。
- 食入：飲足量溫水，催吐并就醫(yī)。
5. 消防措施
- 滅火劑：干粉、二氧化碳、砂土。
- 滅火注意事項：不可用水滅火，因為水可能會與伍德合金反應生成有毒氣體。
- 特殊風險：燃燒時可能釋放出有毒重金屬煙霧。
6. 泄漏應急處理
- 個人防護：穿戴適當?shù)姆雷o服和呼吸器。
- 環(huán)境保護：防止泄漏物進入水體、下水道或土壤中。
- 清理方法：使用適當?shù)奈讲牧鲜占孤┪?，并將其作為危險廢物處理。
7. 廢棄處置
- 處置方法：根據當?shù)胤ㄒ?guī)，將伍德合金作為危險廢物處置。
- 注意事項：避免將其釋放到環(huán)境中，特別是水體和土壤中。
8. 安全數(shù)據表
- 內容：提供詳細的化學物質信息，包括成分、物理化學性質、健康危害、安全操作和緊急處理方法等。
- 作用：幫助用戶正確理解和使用伍德合金，確保安全操作和處理。
9. 廢棄處置
- 處置方法：根據當?shù)胤ㄒ?guī)，將伍德合金作為危險廢物處置。
- 注意事項：避免將其釋放到環(huán)境中，特別是水體和土壤中。
1. 成分比例
- 鉍（Bi）：50%
- 鉛（Pb）：25%
- 錫（Sn）：12.5%
- 鎘（Cd）：12.5%
2. 物理性質
- 熔點：伍德合金的熔點約為70°C，比所有標準條件下為固態(tài)的金屬熔點都低。這使得它在低溫下即可熔化，適用于需要快速響應溫度變化的應用場景。
- 沸點：雖然具體沸點可能因測試條件和合金純度而異，但伍德合金通常具有較高的沸點，這有助于其在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的性能。
- 密度：伍德合金的密度約為9.7g/cm3，這一特性使其在某些應用中具有優(yōu)勢，如作為填充物或嵌鑲劑時能夠提供足夠的重量和穩(wěn)定性。
- 硬度：在室溫下，伍德合金的硬度較低，大約為HBS25，這意味著它相對較軟，易于加工成不同形狀和尺寸。
- 強度和延伸率：伍德合金的抗拉強度較低，僅為30MPa左右，而延伸率也相對較低，為3%。這表明它在承受較大外力時容易發(fā)生形變或斷裂。
3. 化學性能
- 耐腐蝕性：伍德合金具有一定的耐腐蝕性，能夠在潮濕或腐蝕環(huán)境中保持較長時間的穩(wěn)定性。然而，具體耐腐蝕性能可能因合金成分和環(huán)境條件而異。
- 抗氧化性：由于伍德合金中含有易氧化的元素如鉛和錫，因此其抗氧化性能相對較弱。在高溫或氧化性環(huán)境中使用時需要注意防護措施。
4. 其他性能指標
- 導熱性能：伍德合金具有良好的導熱性能，能夠快速將熱量傳導出去。這一特性使其在某些散熱應用中具有潛力。
- 流變性能：伍德合金在液態(tài)時表現(xiàn)出非牛頓流體的特性，即具有屈服值和塑性。這意味著在澆注或鑄造過程中需要考慮其流變性能對成型效果的影響。
