第11章 铂族金属材料及其工艺性能.ppt
1,第11章 铂族金属材料及其工艺性能,2,铂族金属外观认识,3,铂金品质,纯净 稀有 永恒 多种用途 铂金饰品,在手里的一块铂金矿石,4,1纯度最高：铂的合金里有95%的纯铂而18K金为75%的黄金。一件铂金首饰比黄金首饰有更高的纯度。 2最稀有性：每年世界上产140吨铂金，而黄金年产3300吨。 3工艺价值性：只有技艺熟练的工匠才能制作，铂金的熔点较之黄金更高，因此对工人的技术要求也就更加熟练。 4稳定性：铂金是对酸、碱、高温等的抵抗力最强的金属，不会褪色或变色。铂金戒一般也不会变形。 5光泽度、延展性好：铂金拥有自然的白色和光泽，不会影响宝石的颜色，而且可令宝石放出光彩和“火”来，良好的延展性亦使其宜于加工。 6安全性高：绝对不会使佩带首饰者有过敏反应。 7贵重且出众。,铂金的七大特点,5,铂金首饰的常见分类,在国外，许多人认为用黄金镶嵌钻石，可能导致钻石泛黄，而用铂金镶嵌钻石，可以保持钻石的纯白颜色，象征纯洁的爱情永恒长久。 1.纯铂金： 2.铱铂金： 3.钯铂金：,6,1.纯铂金：,高成色铂金，约99%左右。 颜色灰白，纯铂金质地柔软，强度不高，一般用于制作不镶珠宝玉石的素铂金首饰。 如需镶石，添加适当合金元素使其强化：铱、钯、钴、铜等。,7,2.铱铂金：,添加铱可提高铂金强度和韧性。 铱与铂组成的合金。银白色，具金属光泽，硬度较高，相对密度亦大，化学性质稳定，是极好的铂合金首饰材料。 根据铱和铂的含量不同，一般可分为三种：成分相对密度如下： 15铱-铂合金 21.59 1821 10铱-铂合金 21.54 1788 5铱-铂合金 21.50 1779,8,3.钯铂金：,铂金与钯金的合金，主要由意大利和日本生产，通常含铂量75以上。,9,铂金首饰的纯度标识,国际上铂金的标志是Pt、Plat或Platinum的字样，並以纯度的千分数字代表。 如Pt900表示纯度是900%0。铂金饰品的规格标示有Pt1000、Pt950、Pt900、Pt850。,10,铂族金属的基本性质,11,铂的物理性质,铂的密度21.45g/cm3 ， 硬度为摩氏4.3。 熔点为1763 铂有银白色金属光泽，颜色介于银与镍之间，色泽鲜明， 有良好的导电性和导热性， 铂具有很好的延展性和可锻性，接近于银和金。,12,铂的化学性质,铂化学性质稳定；常温下不与盐酸、硝酸、硫酸以及有机酸发生作用，但溶于王水。铂金具有优良的抗氧化性和良好的催化性。 高温时碳能溶于铂，降温后有部分析出，残留的碳使铂变脆所以熔融铂时不能与碳接触，通常选用刚玉作为熔铂的坩埚材料。,13,铂的化学性质,铂的化学性质很稳定，不溶于任何一种单一酸，但可溶于王水 3Pt+18HCl+4HNO3 3H2PtCl6+4NO+8H2O 铂在王水中的溶解速率与其状态有关致密态的铂在王水中溶解缓慢，而低温灼烧而成的海绵状的铂较易溶解在王水中,14,钯的物理性质,钯的密度11.4 g/cm3 ， 硬度为摩氏44.5。 熔点为1555， 钯有银白色金属光泽，可用于K白和铂金的添加元素。 钯有良好的延展性，可锻造、轧制拉拔成棒、片和线。,15,钯的化学性质,铂族金属中，以钯的抗腐蚀性能最差。硝酸、王水、300的浓硫酸及熔融的硫酸氢钾均能溶解钯。 一定体积的钯在常温下，能吸收相当于它本身体积800-2800倍的氢气。钯及钯黑（粒度很细）对气体有很强的吸附能力，因而具有优良的催化特性。,16,钯的化学性质,铂族金属中，以钯的抗腐蚀性能最差。硝酸、王水、300的浓硫酸及熔融的硫酸氢钾均能溶解钯。 一定体积的钯在常温下，能吸吸相当于它本身体积800-2800倍的氢气。钯及钯黑（粒度很细）对气体有很强的吸附能力，因而具有优良的催化特性。,17,铑的物理性质,铑的密度12.4 g/cm3 ， 硬度为摩氏6.5。 熔点为1955， 铑有银白色金属光泽，对光反射能力强，常用于首饰镀层。,18,铑的化学性质,铑的化学性质稳定：在一般温度下，铑或铑的镀层均能保持其很高的光亮度；良好的抗氧化性使其仅在600-1000内出现缓慢氧化； 铑能耐中等温度下的各种介质的腐蚀；100的王水也不会腐蚀铑，但浓硫酸、浓氢溴酸和浓次氯酸钠在100下会使铑 缓慢地腐蚀。 分散态的铑可溶于王水,19,铱的性质,颜色为银白色，具强金属光泽，硬度7。相对密度22.40，性脆但在高温下可压成箔片或拉成细丝，熔点高，达2454。 化学性质非常稳定，不溶於水。主要用於制造科学仪器、热电偶、电阻等。高硬度的铁铱和铱铂合金，常用来制造笔尖和铂金首饰。,20,铂族金属及其合金材料工艺性能,21,铂在加热时的重量变化,铂在氧化性气氛中加热，一开始会由于氧化而导致重量略有所增加，但继续升高，氧化物分解重量减少。,22,铂钴合金的硬度与热处理的关系,1.退火处理时：22Co时达到最高硬度，在78Co时达到次高硬度，合金的硬度随Co含量变化呈马鞍型变化。 2.淬火处理时，不会出现次高硬度。,23,铂钴合金的时效硬化,1.700时效1小时后会达到最高硬度。 2.600以下时效，则需要几十至上百小时达到时效硬化，甚至达不到时效硬化的效果。,24,铂铜合金的加热失重,如教材P184页图表所示，铂铜合金在大气下加热，重量先因氧化而小幅度增加，之后重量因铂的蒸发气化而大幅度减少，最严重的失重可以达到0.05g/dm3。所以铂铜合金一般在真空炉中熔炼或热处理。,25,铂铱合金,铱的加入会显著提高铂合金的抗化学腐蚀能力，Pt90Ir10的化学腐蚀速度仅为纯铂的58%。 铂-铱合金熔炼时应注意其挥发性。 铱高温时用氧化倾向。,26,铂镍合金,由于部分人群对镍产生过敏反应，因此国际首饰界规定首饰表面的镍出溶量0.3，在镍含量较高时，通常在首饰表面镀一层铑元素。,27,铂铑合金的密度,1.铑含量越大，合金密度越小，因为铑的密度大概是铂的一半。 2.根据合金的密度大致可以估算铂铑合金的成分比例。,28,钯银合金,银-钯合金经常用于K白合金和铂金首饰的补口材料，用于珠宝首饰的镶嵌材料。,29,钯金合金,如教材P196所述，钯金合金的耐腐蚀性能良好，尤其是耐硫化物腐蚀的性能优越。钯金合金中金含量超过20时，合金不溶解于硝酸。,30,铂金与白银的区别,银以相对密度大小、只有铂金的12 银硬度低、无弹性，因此用指甲轻划亦可留下痕迹，箔薄片用手轻也易变折，且难於复原。 银的化学性质不稳定，遇硝酸会溶解，并放出二氧化氮气体。而铂金不溶於硝酸，在加热的王水中才能较快溶解，在常温下其溶解速度极慢，一般肉眼难於察觉。,31,怎样选购铂金系列首饰,1.印记：按照国家产品标准，在铂金饰品上应有铂化学符号Pt及铂金含量、厂家印记。2. 色泽：铂金首饰色泽呈灰色调的银白色，光泽明亮，永不变色，而白银多呈微带黄的白色，白金没有铂金明亮，白色中带有青黄色。3. 重量：铂金的密度比白银大二倍多，同样体积的铂金和白银，铂金有明显的下坠感。4. 硬度：由于铂金比铜硬，用铜线划不动，而用铜针划白银有痕。,
