第11章鉑族金屬材料及其工藝性能課件

第11章

鉑族金屬材料及其工藝性能1第11章

鉑族金屬材料及其工藝性能1

鉑族金屬外觀認(rèn)識2鉑族金屬外觀認(rèn)識鉑金品質(zhì)

純凈稀有永恒多種用途鉑金飾品在手里的一塊鉑金礦石3鉑金品質(zhì)純凈在手里的一塊鉑金礦石3

1．純度最高：鉑的合金里有95%的純鉑而18K金為75%的黃金。一件鉑金首飾比黃金首飾有更高的純度。

2．最稀有性：每年世界上產(chǎn)140噸鉑金，而黃金年產(chǎn)3300噸。

3．工藝價(jià)值性：只有技藝熟練的工匠才能制作，鉑金的熔點(diǎn)較之黃金更高，因此對工人的技術(shù)要求也就更加熟練。

4．穩(wěn)定性：鉑金是對酸、堿、高溫等的抵抗力最強(qiáng)的金屬，不會褪色或變色。鉑金戒一般也不會變形。

5．光澤度、延展性好：鉑金擁有自然的白色和光澤，不會影響寶石的顏色，而且可令寶石放出光彩和“火”來，良好的延展性亦使其宜于加工。

6．安全性高：絕對不會使佩帶首飾者有過敏反應(yīng)。

7．貴重且出眾。

鉑金的七大特點(diǎn)4

1．純度最高：鉑的合金里有95%的純鉑而18K金為75%的鉑金首飾的常見分類

在國外，許多人認(rèn)為用黃金鑲嵌鉆石，可能導(dǎo)致鉆石泛黃，而用鉑金鑲嵌鉆石，可以保持鉆石的純白顏色，象征純潔的愛情永恒長久。1.純鉑金：2.銥鉑金：3.鈀鉑金：5鉑金首飾的常見分類1.純鉑金：

高成色鉑金，約99%左右。顏色灰白，純鉑金質(zhì)地柔軟，強(qiáng)度不高，一般用于制作不鑲珠寶玉石的素鉑金首飾。如需鑲石，添加適當(dāng)合金元素使其強(qiáng)化：銥、鈀、鈷、銅等。61.純鉑金：2.銥鉑金：

添加銥可提高鉑金強(qiáng)度和韌性。銥與鉑組成的合金。銀白色，具金屬光澤，硬度較高，相對密度亦大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是極好的鉑合金首飾材料。

根據(jù)銥和鉑的含量不同，一般可分為三種：成分相對密度如下：

15％銥-鉑合金21.591821℃10％銥-鉑合金21.541788℃

5％銥-鉑合金21.501779℃

72.銥鉑金：3.鈀鉑金：

鉑金與鈀金的合金，主要由意大利和日本生產(chǎn)，通常含鉑量75％以上。83.鈀鉑金：鉑金首飾的純度標(biāo)識

國際上鉑金的標(biāo)志是Pt、Plat或Platinum的字樣，並以純度的千分?jǐn)?shù)字代表。如Pt900表示純度是900%0。鉑金飾品的規(guī)格標(biāo)示有Pt1000、Pt950、Pt900、Pt850。9鉑金首飾的純度標(biāo)識鉑族金屬的基本性質(zhì)

10鉑族金屬的基本性質(zhì)

10鉑的物理性質(zhì)

鉑的密度21.45g/cm3，硬度為摩氏4.3。熔點(diǎn)為1763℃鉑有銀白色金屬光澤，顏色介于銀與鎳之間，色澤鮮明，有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，鉑具有很好的延展性和可鍛性，接近于銀和金。11鉑的物理性質(zhì)鉑的鉑的化學(xué)性質(zhì)

鉑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；常溫下不與鹽酸、硝酸、硫酸以及有機(jī)酸發(fā)生作用，但溶于王水。鉑金具有優(yōu)良的抗氧化性和良好的催化性。高溫時(shí)碳能溶于鉑，降溫后有部分析出，殘留的碳使鉑變脆．所以熔融鉑時(shí)不能與碳接觸，通常選用剛玉作為熔鉑的坩堝材料。12鉑的化學(xué)性質(zhì)鉑的化學(xué)性質(zhì)

鉑的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，不溶于任何一種單一酸，但可溶于王水．3Pt+18HCl+4HNO3

→

3H2[PtCl6]+4NO+8H2O鉑在王水中的溶解速率與其狀態(tài)有關(guān)．致密態(tài)的鉑在王水中溶解緩慢，而低溫灼燒而成的海綿狀的鉑較易溶解在王水中．13鉑的化學(xué)性質(zhì)鈀的物理性質(zhì)

鈀的密度11.4g/cm3，硬度為摩氏4~4.5。熔點(diǎn)為1555℃，鈀有銀白色金屬光澤，可用于K白和鉑金的添加元素。鈀有良好的延展性，可鍛造、軋制拉拔成棒、片和線。14鈀的物理性質(zhì)鈀的鈀的化學(xué)性質(zhì)

鉑族金屬中，以鈀的抗腐蝕性能最差。硝酸、王水、300℃的濃硫酸及熔融的硫酸氫鉀均能溶解鈀。一定體積的鈀在常溫下，能吸收相當(dāng)于它本身體積800-2800倍的氫氣。鈀及鈀黑（粒度很細(xì)）對氣體有很強(qiáng)的吸附能力，因而具有優(yōu)良的催化特性。15鈀的化學(xué)性質(zhì)鉑族鈀的化學(xué)性質(zhì)

鉑族金屬中，以鈀的抗腐蝕性能最差。硝酸、王水、300℃的濃硫酸及熔融的硫酸氫鉀均能溶解鈀。一定體積的鈀在常溫下，能吸吸相當(dāng)于它本身體積800-2800倍的氫氣。鈀及鈀黑（粒度很細(xì)）對氣體有很強(qiáng)的吸附能力，因而具有優(yōu)良的催化特性。16鈀的化學(xué)性質(zhì)鉑族銠的物理性質(zhì)

銠的密度12.4g/cm3，硬度為摩氏6.5。熔點(diǎn)為1955℃，銠有銀白色金屬光澤，對光反射能力強(qiáng)，常用于首飾鍍層。17銠的物理性質(zhì)銠的銠的化學(xué)性質(zhì)

銠的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定：在一般溫度下，銠或銠的鍍層均能保持其很高的光亮度；良好的抗氧化性使其僅在600-1000℃內(nèi)出現(xiàn)緩慢氧化；銠能耐中等溫度下的各種介質(zhì)的腐蝕；100℃的王水也不會腐蝕銠，但濃硫酸、濃氫溴酸和濃次氯酸鈉在100℃下會使銠緩慢地腐蝕。分散態(tài)的銠可溶于王水18銠的化學(xué)性質(zhì)銥的性質(zhì)

顏色為銀白色，具強(qiáng)金屬光澤，硬度7。相對密度22.40，性脆但在高溫下可壓成箔片或拉成細(xì)絲，熔點(diǎn)高，達(dá)2454℃?；瘜W(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，不溶於水。主要用於制造科學(xué)儀器、熱電偶、電阻等。高硬度的鐵銥和銥鉑合金，常用來制造筆尖和鉑金首飾。

19銥的性質(zhì)鉑族金屬及其合金材料工藝性能20鉑族金屬及其合金材料工藝性能20鉑在加熱時(shí)的重量變化

鉑在氧化性氣氛中加熱，一開始會由于氧化而導(dǎo)致重量略有所增加，但繼續(xù)升高，氧化物分解重量減少。21鉑在加熱時(shí)的重量變化鉑－鈷合金的硬度與熱處理的關(guān)系

1.退火處理時(shí)：22％Co時(shí)達(dá)到最高硬度，在78％Co時(shí)達(dá)到次高硬度，合金的硬度隨Co含量變化呈馬鞍型變化。2.淬火處理時(shí)，不會出現(xiàn)次高硬度。22鉑－鈷合金的硬度與熱處理的關(guān)系鉑－鈷合金的時(shí)效硬化

1.700℃時(shí)效1小時(shí)后會達(dá)到最高硬度。2.600℃以下時(shí)效，則需要幾十至上百小時(shí)達(dá)到時(shí)效硬化，甚至達(dá)不到時(shí)效硬化的效果。23鉑－鈷合金的時(shí)效硬化鉑－銅合金的加熱失重

如教材P184頁圖表所示，鉑－銅合金在大氣下加熱，重量先因氧化而小幅度增加，之后重量因鉑的蒸發(fā)氣化而大幅度減少，最嚴(yán)重的失重可以達(dá)到0.05g/dm3。所以鉑－銅合金一般在真空爐中熔煉或熱處理。24鉑－銅合金的加熱失重鉑－銥合金

銥的加入會顯著提高鉑合金的抗化學(xué)腐蝕能力，Pt90Ir10的化學(xué)腐蝕速度僅為純鉑的58%。鉑-銥合金熔煉時(shí)應(yīng)注意其揮發(fā)性。銥高溫時(shí)用氧化傾向。25鉑－銥合金鉑－鎳合金

由于部分人群對鎳產(chǎn)生過敏反應(yīng)，因此國際首飾界規(guī)定首飾表面的鎳出溶量<0.3％，在鎳含量較高時(shí)，通常在首飾表面鍍一層銠元素。26鉑－鎳合金鉑－銠合金的密度

1.銠含量越大，合金密度越小，因?yàn)殂櫟拿芏却蟾攀倾K的一半。2.根據(jù)合金的密度大致可以估算鉑－銠合金的成分比例。27鉑－銠合金的密度鈀－銀合金

銀-鈀合金經(jīng)常用于K白合金和鉑金首飾的補(bǔ)口材料，用于珠寶首飾的鑲嵌材料。28鈀－銀合金鈀－金合金

如教材P196所述，鈀－金合金的耐腐蝕性能良好，尤其是耐硫化物腐蝕的性能優(yōu)越。鈀－金合金中金含量超過20％時(shí)，合金不溶解于硝酸。29鈀－金合金鉑金與白銀的區(qū)別銀以相對密度大小、只有鉑金的1／2銀硬度低、無彈性，因此用指甲輕劃亦可留下痕跡，箔薄片用手輕也易變折，且難於復(fù)原。銀的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，遇硝酸會溶解，并放出二氧化氮?dú)怏w。而鉑金不溶於硝酸，在加熱的王水中才能較快溶解，在常溫下其溶解速度極慢，一般肉眼難於察覺。30鉑金與白銀的區(qū)別銀以相對密度大小、只有鉑金的1／230怎樣選購鉑金系列首飾

1.印記：按照國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，在鉑金飾品上應(yīng)有鉑化學(xué)符號Pt及鉑金含量、廠家印記。

2.色澤：鉑金首飾色澤呈灰色調(diào)的銀白色，光澤明亮，永不變色，而白銀多呈微帶黃的白色，Ｋ白金沒有鉑金明亮，白色中帶有青黃色。

3.重量：鉑金的密度比白銀大二倍多，同樣體積的鉑金和白銀，鉑金有明顯的下墜感。

4.硬度：由于鉑金比銅硬，用銅線劃不動，而用銅針劃白銀有痕。31怎樣選購鉑金系列首飾

1.印記：按照國家產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，在鉑金飾品第11章

鉑族金屬材料及其工藝性能32第11章

鉑族金屬材料及其工藝性能1

鉑族金屬外觀認(rèn)識33鉑族金屬外觀認(rèn)識鉑金品質(zhì)

純凈稀有永恒多種用途鉑金飾品在手里的一塊鉑金礦石34鉑金品質(zhì)純凈在手里的一塊鉑金礦石3

1．純度最高：鉑的合金里有95%的純鉑而18K金為75%的黃金。一件鉑金首飾比黃金首飾有更高的純度。

2．最稀有性：每年世界上產(chǎn)140噸鉑金，而黃金年產(chǎn)3300噸。

3．工藝價(jià)值性：只有技藝熟練的工匠才能制作，鉑金的熔點(diǎn)較之黃金更高，因此對工人的技術(shù)要求也就更加熟練。

4．穩(wěn)定性：鉑金是對酸、堿、高溫等的抵抗力最強(qiáng)的金屬，不會褪色或變色。鉑金戒一般也不會變形。

5．光澤度、延展性好：鉑金擁有自然的白色和光澤，不會影響寶石的顏色，而且可令寶石放出光彩和“火”來，良好的延展性亦使其宜于加工。

6．安全性高：絕對不會使佩帶首飾者有過敏反應(yīng)。

7．貴重且出眾。

鉑金的七大特點(diǎn)35

1．純度最高：鉑的合金里有95%的純鉑而18K金為75%的鉑金首飾的常見分類

在國外，許多人認(rèn)為用黃金鑲嵌鉆石，可能導(dǎo)致鉆石泛黃，而用鉑金鑲嵌鉆石，可以保持鉆石的純白顏色，象征純潔的愛情永恒長久。1.純鉑金：2.銥鉑金：3.鈀鉑金：36鉑金首飾的常見分類1.純鉑金：

高成色鉑金，約99%左右。顏色灰白，純鉑金質(zhì)地柔軟，強(qiáng)度不高，一般用于制作不鑲珠寶玉石的素鉑金首飾。如需鑲石，添加適當(dāng)合金元素使其強(qiáng)化：銥、鈀、鈷、銅等。371.純鉑金：2.銥鉑金：

添加銥可提高鉑金強(qiáng)度和韌性。銥與鉑組成的合金。銀白色，具金屬光澤，硬度較高，相對密度亦大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是極好的鉑合金首飾材料。

根據(jù)銥和鉑的含量不同，一般可分為三種：成分相對密度如下：

15％銥-鉑合金21.591821℃10％銥-鉑合金21.541788℃

5％銥-鉑合金21.501779℃

382.銥鉑金：3.鈀鉑金：

鉑金與鈀金的合金，主要由意大利和日本生產(chǎn)，通常含鉑量75％以上。393.鈀鉑金：鉑金首飾的純度標(biāo)識

國際上鉑金的標(biāo)志是Pt、Plat或Platinum的字樣，並以純度的千分?jǐn)?shù)字代表。如Pt900表示純度是900%0。鉑金飾品的規(guī)格標(biāo)示有Pt1000、Pt950、Pt900、Pt850。40鉑金首飾的純度標(biāo)識鉑族金屬的基本性質(zhì)

41鉑族金屬的基本性質(zhì)

10鉑的物理性質(zhì)

鉑的密度21.45g/cm3，硬度為摩氏4.3。熔點(diǎn)為1763℃鉑有銀白色金屬光澤，顏色介于銀與鎳之間，色澤鮮明，有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，鉑具有很好的延展性和可鍛性，接近于銀和金。42鉑的物理性質(zhì)鉑的鉑的化學(xué)性質(zhì)

鉑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；常溫下不與鹽酸、硝酸、硫酸以及有機(jī)酸發(fā)生作用，但溶于王水。鉑金具有優(yōu)良的抗氧化性和良好的催化性。高溫時(shí)碳能溶于鉑，降溫后有部分析出，殘留的碳使鉑變脆．所以熔融鉑時(shí)不能與碳接觸，通常選用剛玉作為熔鉑的坩堝材料。43鉑的化學(xué)性質(zhì)鉑的化學(xué)性質(zhì)

鉑的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，不溶于任何一種單一酸，但可溶于王水．3Pt+18HCl+4HNO3

→

3H2[PtCl6]+4NO+8H2O鉑在王水中的溶解速率與其狀態(tài)有關(guān)．致密態(tài)的鉑在王水中溶解緩慢，而低溫灼燒而成的海綿狀的鉑較易溶解在王水中．44鉑的化學(xué)性質(zhì)鈀的物理性質(zhì)

鈀的密度11.4g/cm3，硬度為摩氏4~4.5。熔點(diǎn)為1555℃，鈀有銀白色金屬光澤，可用于K白和鉑金的添加元素。鈀有良好的延展性，可鍛造、軋制拉拔成棒、片和線。45鈀的物理性質(zhì)鈀的鈀的化學(xué)性質(zhì)

鉑族金屬中，以鈀的抗腐蝕性能最差。硝酸、王水、300℃的濃硫酸及熔融的硫酸氫鉀均能溶解鈀。一定體積的鈀在常溫下，能吸收相當(dāng)于它本身體積800-2800倍的氫氣。鈀及鈀黑（粒度很細(xì)）對氣體有很強(qiáng)的吸附能力，因而具有優(yōu)良的催化特性。46鈀的化學(xué)性質(zhì)鉑族鈀的化學(xué)性質(zhì)

鉑族金屬中，以鈀的抗腐蝕性能最差。硝酸、王水、300℃的濃硫酸及熔融的硫酸氫鉀均能溶解鈀。一定體積的鈀在常溫下，能吸吸相當(dāng)于它本身體積800-2800倍的氫氣。鈀及鈀黑（粒度很細(xì)）對氣體有很強(qiáng)的吸附能力，因而具有優(yōu)良的催化特性。47鈀的化學(xué)性質(zhì)鉑族銠的物理性質(zhì)

銠的密度12.4g/cm3，硬度為摩氏6.5。熔點(diǎn)為1955℃，銠有銀白色金屬光澤，對光反射能力強(qiáng)，常用于首飾鍍層。48銠的物理性質(zhì)銠的銠的化學(xué)性質(zhì)

銠的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定：在一般溫度下，銠或銠的鍍層均能保持其很高的光亮度；良好的抗氧化性使其僅在600-1000℃內(nèi)出現(xiàn)緩慢氧化；銠能耐中等溫度下的各種介質(zhì)的腐蝕；100℃的王水也不會腐蝕銠，但濃硫酸、濃氫溴酸和濃次氯酸鈉在100℃下會使銠緩慢地腐蝕。分散態(tài)的銠可溶于王水49銠的化學(xué)性質(zhì)銥的性質(zhì)

顏色為銀白色，具強(qiáng)金屬光澤，硬度7。相對密度22.40，性脆但在高溫下可壓成箔片或拉成細(xì)絲，熔點(diǎn)高，達(dá)2454℃?；瘜W(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，不溶於水。主要用於制造科學(xué)儀器、熱電偶、電阻等。高硬度的鐵銥和銥鉑合金，常用來制造筆尖和鉑金首飾。

50銥的性質(zhì)鉑族金屬及其合金材料工藝性能51鉑族金屬及其合金材料工藝性能20鉑在加熱時(shí)的重量變化

鉑在氧化性氣氛中加熱，一開始會由于氧化而導(dǎo)致重量略有所增加，但繼續(xù)升高，氧化物分解重量減少。52鉑在加熱時(shí)的重量變化鉑－鈷合金的硬度與熱處理的關(guān)系

1.退火處理時(shí)：22％Co時(shí)達(dá)到最高硬度，在78％Co時(shí)達(dá)到次高硬度，合金的硬度隨Co含量變化呈馬鞍型變化。2.淬火處理時(shí)，不會出現(xiàn)次高硬度。53鉑－鈷合金的硬度與熱處理的關(guān)系鉑－鈷合金的時(shí)效硬化

1.700℃時(shí)效1小時(shí)后會達(dá)到最高硬度。2.600℃以下時(shí)效，則需要幾十至上百小時(shí)達(dá)到時(shí)效硬化，甚至達(dá)不到時(shí)效硬化的效果。54鉑－鈷合金的時(shí)效硬化鉑－銅合金的加熱失重

如教材P184頁圖表所示，鉑－銅合金在大氣下加熱，重量先因氧化而小幅度增加，之后重量因鉑的蒸發(fā)氣化而大幅度減少，最嚴(yán)重的失重可以達(dá)到0.05g/dm3。所以鉑－銅合金一般在真空爐中熔煉或熱處理。55鉑－銅合金的加熱失重鉑－銥合金

銥的加入會顯著提高鉑合金的抗化學(xué)腐蝕能力，Pt90Ir10的化學(xué)腐蝕速度僅為純鉑的58%。鉑-銥合金熔煉時(shí)應(yīng)注意其揮發(fā)性。銥高溫時(shí)用氧