金属离子掺杂型光催化材料　 metal ions doped photocatalytic materials　 半导体光催化材料在受到适当的光源照射后,激发产生的电子和空穴对具有很强的氧化还原能力,能够使大部分有机污染物氧化或分解。但其带隙比较宽,只能吸收紫外线,不能充分有效的利用太阳光;且光生的电子和空穴寿命很短,极易重新复合(高达90%以上),致使催化材料的光子效率非常低。金属离子掺杂是杂质金属离子掺入TiO2后,改变TiO2相应的能级结构,使金属离子不仅可以接受TiO2价带上的激发电子,也可以吸收光子使电子跃迁到TiO2的导带上。由于掺杂能级处于禁带之中,使长波长光子也能被吸收,从而扩展了TiO2吸收光谱的范围。同时,TiO2导带上的光生电子和价带上的光生空穴,也能被杂质能级俘获,使电子和空穴分离,从而降低了电子-空穴的复合概率,延长了载流子的寿命,使单位时间单位体积的光生电子和空穴的数量增多了,载流子传递到界面发生氧化还原的机会也随之增多,光催化材料的光催化材料效率得到了提高。制备金属离子掺杂型光催化材料的方法主要有共沉淀法、浸渍法、W/O型微乳化法、固相反应法以及溶胶-凝胶法。金属离子掺杂型光催化材料不仅具有高效的抗菌、杀菌和抗藻功能、还具备降解有机污染物、除臭和自净化等特性,是一类具有广阔应用前景的环保型抗菌材料。

　金属氢　 metallic hydrogen　 金属氢是一种简并态物质,是双原子分子H2的同素异形体。当氢气被充分压缩,经过相变后便会产生金属氢。“固态”金属氢是由原子核(即质子)组成的晶体结构,其原子间隔小于玻尔半径,与电子波长长度相当(参见德布罗意波长)。电子脱离了分子轨道,表现为一般金属中的传导电子。而在液态氢中,质子没有晶格次序,质子和电子组成液态的系统。1935年,物理学家E.Wigner和H.B.Huntington预测,在250000atm(约25GPa)下,氢原子失去对电子的束缚能力,呈现出金属性质。理论计算表明,使氢氧金属化需要更高的压力,但仍可通过多种途径来产生超高压制取金属氢。比较成熟的方法有两种,一种叫动态压缩法,即从强磁场中采用快速冲击压缩获取高压来制取金属氢。另一种叫静态压缩法,即产生100万~200万大气压的静态高压,压缩液氢来制造金属氢。金属氢是一种亚稳态物质,可以用它来做成约束等离子体的“磁笼”,把炽热的电离气体“盛装”起来。金属氢又是一种室温超导体,它将甩掉背在超导技术“身上”的低温“包袱”。金属氢还具有重大的军用价值。火箭是用液氢作燃料,如果使用了金属氢,火箭就可以制造得灵巧小型。金属氢内储藏着巨大的能量,比普通TNT炸药大30~40倍。伴随着金属氢的诞生必将会产生许多新式武器。

　金属碳化物　 metal carbide　 过渡金属与碳生成的间隙相化合物,是硬质化合物(或称难熔化合物)的一类。过渡金属原子结构中原子半径(RMe)与碳原子半径(RC)之比<0.59时,碳原子有可能在金属原子间隙嵌入,称为间隙相化合物。碳原子在间隙存在,强化了金属结构,因而碳化合物熔点高,硬度大。例如Cr3C2、TiC、WC几种常用碳化物熔点分别为1890℃、3140℃、2867℃;硬度为HV1300、HV2850、HV1730。过渡金属碳化物常因缺碳形成非化学计量的化合物,如TiCo0.9、W2C。即是说碳原子有可能充填不满金属原子结构中的间隙,若碳游离在此化合物中,则形成有害杂质。碳化合物与金属有润湿性,WC/Co、TiC/NiMo、Cr3C2/NiCr等硬质合金均系典型的润湿(润湿角=0°)产物。它们在当今工业发展中均有非常重要的地位。金属粉末或金属氧化物加炭黑即可制得金属碳化物,通常用H2气氛高温碳化法生产碳化物。

　金属陶瓷堆焊片　 cermet overlay plate　 硬质化合物与金属烧结成的片状金属陶瓷。借助于电焊、氩(氮)弧焊、激光焊、CO2保护焊等手工或自动焊接技术,将金属陶瓷堆焊片堆焊在钢制工件表面,形成冶金结合层。金属陶瓷表层的硬度HRC60~65,抗磨损、耐汽蚀、耐腐蚀。层面由布满层面的硬质点(HV=1650)和堆焊中生成的新相-金属碳化物,如M6C(M代表若干种金属)和金属铁、钴、镍、铬固溶体为黏结相组成。在高冲击力下这些质点不碎裂,能将外来应力传达到母材,因而结合层不脱落,与母材联成一个整体。堆焊金属陶瓷工艺简单,母材不需预热,适应性强,可用于1000℃高温抗磨,切割红热钢瘤;用于易磨损件抗磨与修复以及水电站抗汽蚀与抗磨损部件。广泛用于冶金、建材、陶瓷、水电、铁路等部门,效果良好,是易损件的一种满意的防护材料。

　金属纤维增强生物活性玻璃陶瓷复合材料　 bioactive glass-ceramic composite reinforced by metal fiber　 金属纤维与生物活性玻璃复合而成的一种生物医用复合材料。将直径为50μm、100μm和200μm的316L不锈钢丝或钛合金丝,彼此交联构成纤维网络,再用45S5(45%SiO2、6%P2O5、24.5%CaO和24.5%Na2O)生物玻璃浸渍,然后冷却、退火而制得。植入体内后,通过生物活性玻璃表面形成的羟基磷灰石层能与骨形成骨键后,可用作承力的骨替换材料。

　金属纤维增强体　 metal filament reinforcement　 以金属制成的无机纤维。广义的金属纤维包括外涂塑料的金属纤维、外涂金属的塑料纤维以及外包金属的芯线纤维。大多用物理方法和化学方法来制得,前者有熔融纺丝、超高压挤出、集束拉拔等,后者有还原法、蒸镀法、生长法等。一般采用金属蒸镀技术,在薄膜表面镀覆金属切割而成。

　金属型燃料　 metallic(nuclear)fuel　 包括裂变材料235U、233U、239Pu和可转换材料238U、232Th,用作核燃料的金属或合金。金属核燃料一般用于石墨慢化堆和液态金属快中子增殖反应堆(如EBR-II)。金属型核燃料拥有最高的裂变原子密度,其热导率高,制造简单,但因为一般燃料本身熔点较低或晶体相变温度低,反应时温度不能太高。金属核燃料的使用历史较长,目前金属型核燃料一般皆为合金而不是金属单质。

　金属性/半导体性碳纳米管　 metallic/semiconductor carbon nanotubes　 碳原子的排列方式不同,可使碳纳米管呈现出金属性或半导体性,以此可以将其分为金属性碳纳米管和半导体性碳纳米管。在碳纳米管的制备过程中,不同导电性能的碳纳米管通常混杂生长,导致碳纳米管的应用面临挑战。目前分离金属性和半导体性碳纳米管的方法主要有:①电泳分离法,利用金属性和半导体性碳纳米管的电场运动方向不同实现分离;②DNA识别法,利用DNA的识别特性分离不同类型的碳纳米管;③选择性氧化法,利用大电流烧蚀去除金属性碳纳米管,或者利用双氧水对金属性和半导体性单壁碳纳米管进行热处理来选择性氧化分离;④转化法,通过紫外线使碳纳米管发生氧化,导致金属性纳米管形成缺陷,使金属性碳纳米管转化为半导体性;⑤密度梯度分离法,利用不同类型碳纳米管吸附的表面活性剂量的不同而引起的密度变化进行离心分离。金属性碳纳米管膜有望替代ITO等透明导电薄膜,半导体性碳纳米管膜在大规模集成电路等领域具有应用前景。

　金属颜料　 metallic pigment　 由金属或合金的颗粒或薄片经过磨细而制得的颜料。品种有铝粉、铜粉、锌粉、铅粉、钛粉和不锈钢粉等,其中以铝粉的需求量最大。这类颜料具有金属的色相和光泽,大多是极微细的粉末,颗粒形状常因制造方式而异。由于金属具有延展性,很多品种呈细微的鳞片状粉末,有较强的光线反射能力,所配制成的涂料具有金属闪亮点。金属颜料所具有的鳞片状结构可使其在涂层内多层排列,阻断腐蚀介质和紫外线在涂膜中通向底材的通道,产生屏蔽效应,防腐效果良好。除了真空沉淀法生产铝粉颜料外,几乎所有金属颜料都是通过机械将圆形或不规则形状的金属粉体加工成薄片状粉体而成,即将雾化法制得的金属粉末再经球磨而成。球磨以后,再经筛分或旋风分级机进行分级,以控制产品的粒径范围。其他的后处理还包括抛光,改进片状粒子的平整度,除去凝聚体,从而提高颜料成品的光亮度和分散性。金属颜料可应用表面包膜,以赋予颜料抗失光和抗氧化性能,提高其在水或其他介质中的分散性。金属颜料被广泛应用于粉末冶金、炼钢、合金冶炼、焊接、化工建材、涂料、油墨、塑料等领域中。

　金属氧化物催化材料　 metal oxide catalytic materials　 可分为过渡金属氧化物催化材料(简称为氧化物催化材料)和非过渡金属氧化物催化材料(常简称为固体酸碱催化材料)。过渡金属氧化物催化材料常为复合氧化物,即多组分的氧化物,其中至少有一种为过渡金属氧化物,且组分间常存在相互作用。如Bi2O3-MoO3、V2O5-MoO3、TiO2-V2O5-P2O5、V2O5-MoO3-Al2O3及丙烯腈合成用七组分催化材料等。应用最多的是以V2O5为活性组分,将其负载于Al2O3、SiO2、Al2O3-SiO2、ZrO2、TiO2、TiO2-SiO2等氧化物上。除了V2O5外,Fe2O3、CuO、Cr2O等过渡金属氧化物也表现出一定的催化还原活性。非过渡金属氧化物如ⅠA和ⅡA族的碱金属和碱土金属氧化物以及Al2O3、SiO2等的氧化物,具有不变价的倾向,大多数具有很高的熔点,抗烧结,且具有不同程度的酸碱性,对离子型(或正碳离子型)反应具有酸碱催化活性,可制成酸碱多功能催化材料,还可用作载体或结构助催剂。金属氧化物催化材料是工业催化集中应用最广的一种,多是一些复合金属氧化物,在催化反应过程中,催化材料从反应分子得到电子,或将电子给予反应分子,是烃类选择性氧化的重要催化材料。在环境治理中金属氧化物催化材料的应用广泛,如汽车尾气处理、大气污染物治理等都要用到金属氧化物催化材料。

　金属永磁材料　 metal permanent magnetic material　 永磁材料可分为金属永磁材料和铁氧体永磁材料两大类,其中金属永磁材料又可以按不同的分类方法划分为许多种。若按形成高矫顽力的机理来划分,可分为如下五类:① 淬火硬化型; ② 析出硬化型; ③ 时效硬化型; ④ 有序硬化型 ;⑤ 单畴微粉型。

　金属有机骨架　 metal-organic framework　 金属有机骨架是由金属离子或金属簇合物与刚性的多齿有机配体配位形成的骨架材料。它们大多是由含氧、氮等多齿有机配体(如芳香多酸或多碱等)与过渡金属离子自组装形成的配位聚合物。这类材料通常是多孔结构,其孔隙具有各种形状和尺寸,且孔隙在客体分子消除时依然是稳定存在的。通过含羧基有机阴离子配体与含氮杂环有机中性配体得到的金属有机骨架材料具有较高的孔隙率和好的化学稳定性。金属有机骨架材料具有不饱和配位的金属、大的比表面积和可调控的孔隙结构,它们比传统多孔材料具有更广泛的应用前景,例如用于气体吸附和分离、非均相催化剂、过滤、膜分离、磁性材料和光学材料等。另外,它们作为一种超低密度的多孔材料,在存储大量的甲烷和氢气等燃料气方面有巨大的潜力,有望为下一代交通工具提供轻便的能源。

　金属有机化合物化学气相沉积　 metal organic compound chemical vapour deposition MOCVD　 用金属有机化合物热分解进行气相外延生长的方法,其基本原理是将含有外延材料组分的金属有机化合物气体通过载气输运到反应室,在一定温度下进行外延生长。所用设备包括:温度精确控制系统、压力精确控制系统、气体流量精确控制系统、高纯载气处理系统、尾气处理系统等。为了提高异质界面的清晰度,在反应室前通常设有一个高速、无死区的多通道气体转换阀;为了使气体转换顺利进行,通常设有两条气路,即生长气路和辅助气路,它们的气体压力要保持相等。根据MOCVD生长压力的不同分为常压MOCVD和低压MOCVD。将MOCVD技术和分子束外延(MBE)技术结合,发展出MOMBE、CBE(金属有机化合物分子束外延、化学气相外延)等技术。MOCVD技术主要应用于化合物半导体薄膜材料的外延生长。由于其组分、界面控制精度高,广泛应用于Ⅲ-Ⅴ族Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体超晶格、量子阱等低维材料的生长。以生长Ⅲ-Ⅴ族化合物为例:载气高纯氢通过装有Ⅲ族元素有机物的鼓泡瓶携带其蒸气与用高纯氢稀释的Ⅴ族元素氢化物分别导入反应室,衬底放在高频感应加热的石墨基座上,被加热的衬底对金属有机物的热分解具有催化效应,并在其上生成外延层,这是在远离热平衡状态下进行的。在较宽的温度范围内,生长速率与温度无关,而只与到达表面源物质的量有关。在生长期间利用阀门及质量流量计等控制进入反应室的源物质的种类和流量,便可有效地生长超晶格、量子阱和调制掺杂和异质结构材料。该技术还可用于制备高温超导薄膜、氧化物铁电薄膜及其他金属薄膜。该技术工艺有可控、操作简便及适用于大规模生产等优点。其缺点是所用源材料为易燃剧毒物质。

　金云母　 phlogopite　 参见云母(893页)。

　紧凑带钢生产技术　 compact strip production; CSP　 又称CSP技术,薄板坯连铸连轧技术中具有代表性的一种生产工艺技术,设备布置十分紧凑,故可显著节省建设投资、明显提高生产效率。最初开发该技术主要是为了节省建设投资,主要用于生产普通钢材产品,由于轧前奥氏体晶粒粗大且总的轧制压缩比偏小,钢材产品的表面质量略差。近年来在我国获得广泛应用和再开发,广泛采用了夹杂物控制技术、微合金化技术和控制轧制技术,所生产钢材产品的性能和生产质量明显提高,完全可以达到甚至在很多方面超过传统热连轧工艺。目前不仅广泛用于生产非合金钢和低合金钢,还在不锈钢、电工钢等高级钢材的生产中成功采用。