第11章铂族金属材料及其工艺性能ppt课件

第11章 铂族金属材料及其工艺性能1 1第11章 铂族金属材料及其工艺性能1 铂族金属外观认识2 2 铂族金属外观认识铂金品金品质l l l l纯净l l稀有l l永恒l l多种用途l l铂金饰品在手里的一在手里的一块铂金金矿石石3 3铂金品质 纯净在手里的一块铂金矿石31 1纯度最高：纯度最高：铂的合金里有铂的合金里有95%95%的纯铂而的纯铂而18K18K金为金为75%75%的黄金。的黄金。一件铂金首饰比黄金首饰有更高的纯度。一件铂金首饰比黄金首饰有更高的纯度。2 2最稀有性：最稀有性：每年世界上产每年世界上产140140吨铂金，而黄金年产吨铂金，而黄金年产33003300吨。吨。3 3工艺价值性：工艺价值性：只有技艺熟练的工匠才能制作，铂金的熔点较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。之黄金更高，因此对工人的技术要求也就更加熟练。4 4稳定性：稳定性：铂金是对酸、碱、高温等的抵抗力最强的金属，不铂金是对酸、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。会褪色或变色。铂金戒一般也不会变形。5 5光泽度、延展性好：光泽度、延展性好：铂金拥有自然的白色和光泽，不会影响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宝石的颜色，而且可令宝石放出光彩和“火火”来，良好的延展来，良好的延展性亦使其宜于加工。性亦使其宜于加工。6 6安全性高：安全性高：绝对不会使佩带首饰者有过敏反应。绝对不会使佩带首饰者有过敏反应。7 7贵重且出众。贵重且出众。铂金的七大特点铂金的七大特点4 41纯度最高：铂的合金里有95%的纯铂而18K金为75%的铂金首饰的常见分类 在国外，许多人认为用黄金镶嵌钻石，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，象征纯洁的爱可以保持钻石的纯白颜色，象征纯洁的爱情永恒长久。情永恒长久。1.纯铂金：纯铂金：2.铱铂金：铱铂金：3.钯铂金：钯铂金：5 5铂金首饰的常见分类 1.纯铂金：纯铂金：高成色铂金，约高成色铂金，约99%左右。左右。颜色灰白，纯铂金质地柔软，强度不高，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。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：如需镶石，添加适当合金元素使其强化：铱、钯、钴、铜等。铱、钯、钴、铜等。6 61.纯铂金：2.铱铂金：铱铂金：添加铱可提高铂金强度和韧性。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。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：成分相对根据铱和铂的含量不同，一般可分为三种：成分相对根据铱和铂的含量不同，一般可分为三种：成分相对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：密度如下：密度如下：密度如下：15 15铱铱铱铱-铂合金铂合金铂合金铂合金 21.59 1821 21.59 1821 10 10铱铱铱铱-铂合金铂合金铂合金铂合金 21.54 1788 21.54 1788 5 5铱铱铱铱-铂合金铂合金铂合金铂合金 21.50 1779 21.50 1779 7 72.铱铂金：3.钯铂金：钯铂金：铂金与钯金的合金，主要由意大利和日铂金与钯金的合金，主要由意大利和日本生产，通常含铂量本生产，通常含铂量75以上。以上。8 83.钯铂金：铂金首饰的纯度标识 国际上铂金的标志是国际上铂金的标志是Pt、Plat或或Platinum的字样，並以纯度的千分数字代的字样，並以纯度的千分数字代表。表。如如Pt900表示纯度是表示纯度是900%0。铂金饰品。铂金饰品的规格标示有的规格标示有Pt1000、Pt950、Pt900、Pt850。9 9铂金首饰的纯度标识 铂族金属的基本性质1010铂族金属的基本性质10铂的物理性质 铂的密度铂的密度21.45g/cm3，硬度为摩氏硬度为摩氏4.3。熔点为熔点为1763铂有银白色金属光泽，颜色介于银与镍之间，铂有银白色金属光泽，颜色介于银与镍之间，色泽鲜明，色泽鲜明，有良好的导电性和导热性，有良好的导电性和导热性，铂具有很好的延展性和可锻性，接近于银和铂具有很好的延展性和可锻性，接近于银和金。金。1111铂的物理性质 铂的铂的化学性质 铂化学性质稳定；常温下不与盐酸、硝铂化学性质稳定；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水。铂金具有优良的抗氧化性和良好的催化性。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。1212铂的化学性质 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1313铂的化学性质 钯的物理性质 钯的密度钯的密度11.4 g/cm3，硬度为摩氏硬度为摩氏44.5。熔点为熔点为1555，钯有银白色金属光泽，可用于钯有银白色金属光泽，可用于K白和铂金的白和铂金的添加元素。添加元素。钯有良好的延展性，可锻造、轧制拉拔成棒、钯有良好的延展性，可锻造、轧制拉拔成棒、片和线。片和线。1414钯的物理性质 钯的钯的化学性质 铂族金属中，以钯的抗腐蚀性能最差。硝酸、铂族金属中，以钯的抗腐蚀性能最差。硝酸、王水、王水、300的浓硫酸及熔融的硫酸氢钾的浓硫酸及熔融的硫酸氢钾均能溶解钯。均能溶解钯。一定体积的钯在常温下，能吸收相当于它本一定体积的钯在常温下，能吸收相当于它本身体积身体积800-2800倍的氢气。钯及钯黑（粒倍的氢气。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。具有优良的催化特性。1515钯的化学性质 铂族钯的化学性质 铂族金属中，以钯的抗腐蚀性能最差。硝酸、铂族金属中，以钯的抗腐蚀性能最差。硝酸、王水、王水、300的浓硫酸及熔融的硫酸氢钾的浓硫酸及熔融的硫酸氢钾均能溶解钯。均能溶解钯。一定体积的钯在常温下，能吸吸相当于它本一定体积的钯在常温下，能吸吸相当于它本身体积身体积800-2800倍的氢气。钯及钯黑（粒倍的氢气。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。具有优良的催化特性。1616钯的化学性质 铂族铑的物理性质 铑的密度铑的密度12.4 g/cm3，硬度为摩氏硬度为摩氏6.5。熔点为熔点为1955，铑有银白色金属光泽，对光反射能力强，常铑有银白色金属光泽，对光反射能力强，常用于首饰镀层。用于首饰镀层。1717铑的物理性质 铑的铑的化学性质 铑的化学性质稳定：在一般温度下，铑或铑铑的化学性质稳定：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氧化性使其仅在600-1000内出现缓慢氧化；内出现缓慢氧化；铑能耐中等温度下的各种介质的腐蚀；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、浓氢溴酸的王水也不会腐蚀铑，但浓硫酸、浓氢溴酸和浓次氯酸钠在和浓次氯酸钠在100下会使铑下会使铑 缓慢地腐蚀。缓慢地腐蚀。分散态的铑可溶于王水分散态的铑可溶于王水1818铑的化学性质 铱铱的性质 颜色为银白色，具强金属光泽，硬度颜色为银白色，具强金属光泽，硬度7。相。相对密度对密度22.40，性脆但在高温下可压成箔片或，性脆但在高温下可压成箔片或拉成细丝，熔点高，达拉成细丝，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铁铱和铱铂合金，常用来制造笔尖和铂金首饰。饰。1919铱的性质 铂族金属及其合金材料工艺性能2020铂族金属及其合金材料工艺性能20铂在加热时的重量变化 铂在氧化性气铂在氧化性气氛中加热，一开始氛中加热，一开始会由于氧化而导致会由于氧化而导致重量略有所增加，重量略有所增加，但继续升高，氧化但继续升高，氧化物分解重量减少。物分解重量减少。2121铂在加热时的重量变化 铂钴合金的硬度与热处理的关系 1.退火处理时：退火处理时：22Co时达到最高硬时达到最高硬度，在度，在78Co时达时达到次高硬度，合金到次高硬度，合金的硬度随的硬度随Co含量变含量变化呈马鞍型变化。化呈马鞍型变化。2.淬火处理时，不淬火处理时，不会出现次高硬度。会出现次高硬度。2222铂钴合金的硬度与热处理的关系 铂钴合金的时效硬化 1.700时效时效1小时小时后会达到最高硬度。后会达到最高硬度。2.600以下时效，以下时效，则需要几十至上百则需要几十至上百小时达到时效硬化，小时达到时效硬化，甚至达不到时效硬甚至达不到时效硬化的效果。化的效果。2323铂钴合金的时效硬化 铂铜合金的加热失重 如教材如教材P184页图表所示，铂铜合页图表所示，铂铜合金在大气下加热，重量先因氧化而小幅金在大气下加热，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幅度减少，最严重的失重可以达到0.05g/dm3。所以。所以铂铜合金一般在真铂铜合金一般在真空炉中熔炼或热处理。空炉中熔炼或热处理。2424铂铜合金的加热失重 铂铱合金 铱的加入会显著提高铂合金的抗化学铱的加入会显著提高铂合金的抗化学腐蚀能力，腐蚀能力，Pt90Ir10的化学腐蚀速度仅的化学腐蚀速度仅为纯铂的为纯铂的58%。铂铂-铱合金熔炼时应注意其挥发性。铱合金熔炼时应注意其挥发性。铱高温时用氧化倾向。铱高温时用氧化倾向。2525铂铱合金 铂镍合金 由于部分人群对镍产生过敏反应，因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，在镍含量较高时，通常在首饰表面镀一层铑元素表面镀一层铑元素。2626铂镍合金 铂铑合金的密度 1.铑含量越大，合铑含量越大，合金密度越小，因为金密度越小，因为铑的密度大概是铂铑的密度大概是铂的一半。的一半。2.根据合金的密度根据合金的密度大致可以估算铂大致可以估算铂铑合金的成分比例。铑合金的成分比例。2727铂铑合金的密度 钯银合金 银银-钯合金经常用于钯合金经常用于K白合金和铂金白合金和铂金首饰的补口材料，用于珠宝首饰的镶嵌首饰的补口材料，用于珠宝首饰的镶嵌材料。材料。2828钯银合金 钯金合金 如教材如教材P196所述，钯金合金所述，钯金合金的耐的耐腐蚀性能良好，尤其是耐硫化物腐蚀的腐蚀性能良好，尤其是耐硫化物腐蚀的性能优越性能优越。钯金合金中金含量超过。钯金合金中金含量超过20时，合金不溶解于硝酸。时，合金不溶解于硝酸。2929钯金合金 铂金与白银的区别l l银以相对密度大小、只有铂金的银以相对密度大小、只有铂金的银以相对密度大小、只有铂金的银以相对密度大小、只有铂金的1 12 2l l银硬度低、无弹性，因此用指甲轻划亦可留下痕银硬度低、无弹性，因此用指甲轻划亦可留下痕银硬度低、无弹性，因此用指甲轻划亦可留下痕银硬度低、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。迹，箔薄片用手轻也易变折，且难於复原。迹，箔薄片用手轻也易变折，且难於复原。迹，箔薄片用手轻也易变折，且难於复原。l l银的化学性质不稳定，遇硝酸会溶解，并放出二银的化学性质不稳定，遇硝酸会溶解，并放出二银的化学性质不稳定，遇硝酸会溶解，并放出二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，在加热的王水氧化氮气体。而铂金不溶於硝酸，在加热的王水氧化氮气体。而铂金不溶於硝酸，在加热的王水氧化氮气体。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，一中才能较快溶解，在常温下其溶解速度极慢，一中才能较快溶解，在常温下其溶解速度极慢，一中才能较快溶解，在常温下其溶解速度极慢，一般肉眼难於察觉。般肉眼难於察觉。般肉眼难於察觉。般肉眼难於察觉。3030铂金与白银的区别银以相对密度大小、只有铂金的1230怎样选购铂金系列首饰l l1.1.印记：印记：印记：印记：按照国家产品标准，在铂金饰品上应有铂化学符号按照国家产品标准，在铂金饰品上应有铂化学符号按照国家产品标准，在铂金饰品上应有铂化学符号按照国家产品标准，在铂金饰品上应有铂化学符号PtPt及铂金含量、厂家印记。及铂金含量、厂家印记。及铂金含量、厂家印记。及铂金含量、厂家印记。2.2.色泽：色泽：色泽：色泽：铂金首饰色泽呈灰色调的银白色，光泽明亮，永铂金首饰色泽呈灰色调的银白色，光泽明亮，永铂金首饰色泽呈灰色调的银白色，光泽明亮，永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，不变色，而白银多呈微带黄的白色，白金没有铂金明亮，不变色，而白银多呈微带黄的白色，白金没有铂金明亮，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。白色中带有青黄色。白色中带有青黄色。白色中带有青黄色。3.3.重量：重量：重量：重量：铂金的密度比白银大二倍多，同样体积的铂金和铂金的密度比白银大二倍多，同样体积的铂金和铂金的密度比白银大二倍多，同样体积的铂金和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。白银，铂金有明显的下坠感。白银，铂金有明显的下坠感。白银，铂金有明显的下坠感。4.4.硬度：硬度：硬度：硬度：由于铂金比铜硬，用铜线划不动，而用铜针划白由于铂金比铜硬，用铜线划不动，而用铜针划白由于铂金比铜硬，用铜线划不动，而用铜针划白由于铂金比铜硬，用铜线划不动，而用铜针划白银有痕。银有痕。银有痕。银有痕。3131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