制作珠宝首饰的常用金属材料.ppt

3制作珠宝首饰的常用金属材料 MachiningofGemandDesignofJewelry 3制作珠宝首饰的常用金属材料讲授提纲 3 1贵金属材料及理化性能3 2金的应用与加工特性3 3银的应用与加工特性3 4铂的应用与加工特性3 5一般金属材料3 6其它铂族元素 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 1贵金属材料及理化性能 自然界中 贵金属的种类不多 矿物蕴藏量少 因而生产量也不很多 名贵又价高 用于首饰制作的贵金属材料主要有金 Au 银 Ag 和铂 Pt 族元素 包括铂 Pt 钯 Pd 铑 Rh 铱 Ir 锇 Os 和钌 Ru 六种元素组成的高纯度金属 以及适当添加共他金属的特制合金 目前 大量采用于首饰制作的贵金属材料是金 银和铂 与一般金属元素相比 贵金属元素的化学性质相当稳定 具有美丽的金属光泽 具有很好的柔韧性和延展性 具有热 电 光和化学催化等方面特殊的性质 MachiningofGemandDesignofJewelry 元素周期表 首饰用贵金属 钌 铑 钯 银 锇 铱 铂 金 首饰用普通金属 铜 镍 铁 铬 钛 稀土 镧系 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 2金的应用与加工特性 3 2 1黄金的发现与早期应用3 2 2金的物理性质3 2 3金的化学性质3 2 4金的成色3 2 5金的衡制3 2 6金合金3 2 7金质首饰的加工工艺及技术3 2 8金的回收 MachiningofGemandDesignofJewelry 自然金 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 2 1黄金的发现与早期应用 发现 远古就被发现名称由来 盎格鲁 撒克逊语 geolo 黄色 元素符号来自拉丁文 aurum 光辉黎明 用途 金柔软有延展性 用于电气设备 首饰和钱币 金是红外线的优良反射体 因此在摩天大楼的玻璃表面敷一层金箔可以减少日光在楼内产生的热量 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 2 2金的物理性质 密度 19 32熔点 1064 43 沸点 2807 0 原子半径 1 79离子半径 0 85 3 共价半径 1 34柔软有延展性的亮黄色金属 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 2 3金Au Gold 的化学性质 原子序数 79元素符号 Au核外电子排布 2 8 18 32 18 1外围电子排布 5d106s1原子量 197 196 96655 常见化合价 1 3同位素及放射性 Au194 1 6d Au195 186 1d Au196 6 2d Au197Au198 2 7d Au199 3 14d 常见化合物 HAuCl4 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 2 4金的成色 金的成色指金的纯度或含量 有三种表示方法 百分率法是以百分比率 表示金的含量 成色法是以千分比率 编 表示金的含量 具休使用时省去千分符号 例如 黄金首饰上标记的750金 则表示含金量为75 K金法在24份物质中金所占的份额用 K 来表示 可以将此法中的1K金含量折算为百分率法的4 1666 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 2 4金的成色 市场上有的金质首饰上压有印记 表明生产厂家 材质 如金的标记为 G 或 Gold 和成色 K 为英文 Karat 的缩写 信息 例如 24KG 和 18KG 也有另一些首饰上压有其他辅助印记 如 18KP 表明是18K镀金的 又如 18KF 表明是仿制的18K仿金 如亚金等 MachiningofGemandDesignofJewelry K金 K金的 K 是外来语 Karat 一词的编写 完整的表示法是这样的 Karatgold 即K黄金 K金的计量方法是 纯金为24K 即100 含金量 IK的含金量约是4 166 用 K 来计算黄金含量的方法出于地中海沿岸的一种角豆树 角豆树开淡红色的花 结的豆荚长约15厘米 豆仁呈褐色 可制胶 这种树无论长在何处 所结的豆仁大小都完全一样 所以 古时候人们把它作为测定重量的标准 久而久之 它便成了一种重量单位 以用来测量珍贵 细微的物品 那时钻石和黄金的计量也使用这一单位 也就是 Karat 直到1914年 国际上才把 Karat 规定为现在的标准 大家了解了K金的含义和计算方法 那么也就不难知道K金有多少种了 按国际标准 K金分为24种 即IK到24K 不过 作为首饰用的K金种类还不到这些 目前 世界各国采用的首饰材料都不低于8K 这样 实际上真正算作首饰用的K金种类是17种 在这17种K金材料中 18K和14K是使用最多的 它在各国首饰业中都是主要首饰原料 为了丰富各种K金的表现力 国外在含量标准不变的情况下 调节其它合金配比系数 合成色彩各异的K金 据日本著名的首饰杂志 宝石四季 报道 现在黄金的配比有450种 最常用的有20种 例如 14K中有6种 红色 红黄色 深黄色 淡黄色 暗黄色 绿黄色 18K也有5种 红色 偏红色 黄色 淡黄色 暗黄色 MachiningofGemandDesignofJewelry 包金 目前市场上有不少包金首饰 这类首饰的外观与黄金首饰毫无二致 金光灿烂 五彩缤纷 令人爱不释手 且价格低廉 包金首饰的内在材料并非黄金 白银之类的贵金属 而是一些铝 锌 铅的合金材料 它是在这些材料的表面裹上一层黄金 像包装纸一样将内在物质包复起来 起到装饰作用 以此来与黄金首饰媲美 包金首饰的优劣依赖于包金工艺的成败 在美国生产的包金首饰必须注明其特征及K金所占比例 譬如 1 10 14K GF 型 即包14K黄金材料的首饰 它的包金量须占整个首饰重量的十分一 否则便是不合格 倘若包金材料采取10K以下黄金 或者包金重量不到整个首饰的二十分之一 是不得用 包金 这一名称的 包金首饰的耐磨度很高 一些用了几十年的包金首饰 外表色泽依然如故 丝毫不露内芯 当前社会上一些骗子 利用包金与真金难以辨别的情况 已行骗到典当行业 第六期 典当信息 报导了林姓福建人在青岛金达典当行行骗未成 被公安部门带走的案例 据近期了解该犯罪嫌疑人利用假身份证和包金首饰冒充真金首饰在济南 南京等地行骗70余起 得赃款40余万元 经营金饰品典当业务的典当行 应提高警惕 注意辩查身份证 检测金饰品的真假 以防上当受骗 避免经济损失 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 2 5金的衡制 国际上通用衡制有多种 我国采用公制g kg t国际黄金交易中主要使用金衡盎司 OunceTroy 作计量单位 还有英钱 dwt 金衡磅 Poundthrust 和格令 grain 1金衡盎司 31 10346g 1 12金衡磅1英钱 1 5552g 1 20金衡盎司 24格令 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 2 6金合金 向金中添加特定金属成分 可获得不同颜色 称彩色金 首饰主要使用3元合金 如金 银 铜 也有4元合金如金 银 铜和镍 宋代金锭 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 2 7金质首饰的加工工艺及技术 传统手工加 机械加工和自动加工 金质首饰的主要加工艺有花丝工艺 实镶工艺 脱蜡铸造工艺和电铸工艺四种 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 2 8金的回收 收集金加工过程产生的碎屑 粉尘和废液 通过物理方法和化学方法回收金 电解法置换法活性炭吸附法离子交换法溶剂萃取法现代不断发现许多新的回收金的方法 多为化学方法 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 3银的应用与加工特性 3 3 1银的发现与早期应用3 3 2银的物理性质3 3 3银的化学性质3 3 4银的成色3 3 5银的衡制3 3 6银合金3 3 7银质首饰的加工工艺及技术3 3 8银的回收 元朝银锭 宋朝银锭 MachiningofGemandDesignofJewelry 自然银 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 3 1银的发现与早期应用 发现人 远古就被发现名称由来 盎格鲁 撒克逊语 siolful 银 元素符号来自于拉丁文argentium 来源 见于辉银矿 AgS 淡红银矿 Ag3AsS3 深红银矿 Ag3SbS3 以及脆银矿等矿物里 用途 银的合金与化合物分别应用在首饰与摄影器材中 银还是一种良导体 然而过于昂贵 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 3 2银的物理性质 密度 10 5熔点 961 93沸点 2212 0原子半径 1 75离子半径 1 15 1 共价半径 1 34柔韧有延展性的银白色金属 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 3 3银Ag Silver 的化学性质 原子序数 47元素符号 Ag核外电子排布 2 8 18 18 1外围电子排布 4d105s1原子量 108 107 8682 常见化合价 1 2同位素及放射性 Ag 105 41 3d Ag 107Ag 108 2 4m Ag 109Ag 110 24 6s Ag 111 7 47d 常见化合物 AgBrAgClAgIAg2OAgOH MachiningofGemandDesignofJewelry 3 3 4银的成色 用百分率法和成色法银标记为S镀银用SF SilverFill MachiningofGemandDesignofJewelry 3 3 5银的衡制 用国际单位和金衡制 清朝银元宝 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 3 6银合金 主要为铜银合金 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 3 7银质首饰的加工工艺及技术 同金 苗族银饰 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 3 8银的回收 氯化银沉淀法电解法锌粉置换法活性炭吸附法 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 4铂的应用与加工特性 3 4 1铂的发现与早期应用3 4 2铂族元素的物理性质3 4 3铂族元素的化学性质3 4 4铂的成色和标记3 4 5铂的衡制3 4 6铂的合金3 4 7铂质首饰的加工工艺及技术3 4 8铂的回收 MachiningofGemandDesignofJewelry 自然铂 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 4 1铂的发现与早期应用 发现人 乌罗阿发现时间 1735发现地点 意大利元素来源 开采自天然游离态铂矿藏 元素用途 用于制造首饰 坩埚 特种容器和标准量具衡具 充当催化剂 与钴合制强磁体 铂耐蚀 耐酸 王水除外 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 4 2铂元素的物理性质 密度 21 45熔点 1772 0沸点 3827 0原子半径 1 83离子半径 0 63 4 共价半径 1 3元素描述 稀有 柔软的银白色金属 非常沉重 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 4 3铂Pt Platinum 的化学性质 原子序数 78元素符号 Pt核外电子排布 2 8 18 32 17 1外围电子排布 5d96d1原子量 195 195 078 常见化合价 2 3 4同位素及放射性 Pt188 10 2d Pt190 放 6 0E11y Pt191 2 96d Pt192 放 Pt193 60y Pt194 Pt195Pt196Pt197 18 3h Pt19823 常见化合物 H2 PtCl6 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 4 4铂的成色和标记 主要采用成色法 次要百分率法 不用K法标记为P Pt Plat Platinum MachiningofGemandDesignofJewelry 3 4 5铂的衡制 采用公制和金衡制 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 4 7铂质首饰的加工工艺及技术 由于铂质材料熔点 1700 1850 较高 使得用铂质材料制造首饰的对加工工艺和操作技术以及制作设备都有比较高的要求 所以其制造成本和加工费用也比金质或银质材林高些 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 4 8铂的回收 锌置换法还原法活性炭吸附法离子交换法溶剂萃取法 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 5一般金属材料 3 5 1铜与铜合金3 5 2亚金3 5 3稀金3 5 4不锈钢3 5 5低温合金材料3 5 6钛及钛合金 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 5 1铜与铜合金 铜黄铜 铜锌合金白铜 铜镍合金青铜 锌镍以外的铜合金 自然铜 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 5 2亚金 亚金是以铜为主 适当添加锌和镍等金属的另一类仿金的铜合金 亚金材料的微泛绿色 密度比较小 悬挂时敲击声音清脆 亚金具有与黄金相似或相当的加工性质 但是 它在抗酸性和耐腐蚀方面不如K金 亚金是上世纪后期兴起的价格比较低廉的仿金材料 MachiningofGemandDesignofJewelry 亚金 亚金材料是今年来我国研制成功的优良仿金材料 它由国家科委下达并委托轻工部组织有关科研单位和工厂研制 此科研成果曾被评为上海市科学技术进步三等奖 当今国外各种仿金材料发展很快 美国 意大利 日本都采用仿金材料制作首饰 室内工艺品 硬币 眼睛架 皮包夹等 我国对亚金材料的研究和运用就是为了赶上国际水平 根据研制结果表明 亚金在色泽上极似黄金 抗腐蚀性能略亚与黄金 例如 其抗变色性 在恒温 35 2 恒温 80 90 试验箱内腐蚀100小时 仍能保持较高光泽度而基本不变色 在室内环境中大气腐蚀二年基本不变色 亚金材料制成首饰 可以不需镀金 这不仅为国家节约大量黄金 还避免由于氰化镀金造成环境污染 现在用亚金材料制成的各种首饰不仅受到国内消费者的喜爱 而且在国外也颇有好评 在汉城奥运会期间 我国有关部门用亚金材料制成熊猫仿金纪念币送去销售 运动员和当地市民都纷纷购买 汉城商人即向我国批量订购各种亚金产品 在一九八八年春季地22届全国旅游产品 内销工艺品展评中 亚金系列收拾荣获优秀旅游产品奖 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 5 3稀金 稀金是采用稀土金属 如铜 柿 衫等 与黄铜熔合而成的黄色合金 其表面金属光泽和颜色 工艺性质均与黄金相似 而且耐磨性好 抗腐蚀 不退色 与黄金相似 稀金是一类近来新发展起来的比较好的仿金材料 MachiningofGemandDesignofJewelry 稀金 稀金首饰就是用稀金材料制作的首饰 稀金材料是一种以铜为主要原料 添加稀土及其它成份组成的新颖仿金材料 它具有耐磨性好 质地坚硬 色泽酷似黄金而不易褪色的特点 鉴于它具有上述优于一般仿金材料的特点 使它成为制造较高档仿金首饰的一种材料 用黄金制成的首饰 价格是较昂贵的 用一般的镀黄仿金首饰 价格虽便宜 但镀层极易变色 失去装饰铁力 用稀金材料加工制成的首饰 色泽可呈18K或20K金黄色 不易氧化褪色 很适合日常配用 最近 国内一些生产厂家还开发了一种新的稀金首饰 叫做稀金磁性药物保健首饰 这种首饰涂了具有一般稀金首饰特点外 还有特殊的医疗作用 对某些常见病 慢性病有一定的疗效Q据国内一些医疗科研机构鉴定 它的保健作用是较明显的 稀金磁性药物保健首饰的开发成功 标志着首饰的用途有了突破 它将为首饰的多用途开辟了一条新路 但必须注意的是 稀金首饰尽管在色泽上可呈18K或20K的金黄色 但它不是K金 不要误当K金 以便遭受经济损失 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 5 4不锈钢 不锈钢是含铬 镍 钛和碳等元素的铁合金 目前 首饰专用的316L不锈钢材料 又称白钢 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 5 5低温合金材料 低熔点 锡 铅 合金 作摆件用 常镀贵金属获得金属光泽和装饰效果 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 5 6钛Ti Titanium 及钛合金 原子序数 22 原子量 48 47 88 密度 4 54 熔点 1660 0 沸点 3287 0 元素描述 富有光泽的灰黑色金属 在地壳中含量第九 百万分之5700 能被高度抛光 而且相对不易生锈 名称由来 希腊文 titanos 大力神 发现人 格雷戈尔 时间 1791 地点 英格兰元素来源 通常存在于钛铁矿 FeTiO3 或金红石 TiO2 中 也见于钛 铁复合磁铁矿 榍石 CaTiSiO5 和铁矿中 元素用途 因为钛金属坚韧 耐酸性好 所以应用在多种合金中 白色颜料二氧化钛 TiO2 覆盖其他材料表面效果极佳 用于绘画 橡胶 造纸 等等许多领域 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 6铂族其它元素介绍 3 6 1钯Pd Palladium 的性质3 6 2铑Rh Rhodium 的性质3 6 3钌Ru Ruthenium 的性质3 6 4铱Ir Iridium 的性质3 6 5锇Os Osmium 的性质 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 6 1钯Pd Palladium 的性质 原子序数 46 原子量 106 106 42 密度 12 02 熔点 1552 0 沸点 2927 0元素描述 柔韧而有延展性的银白色金属 发现人 武拉斯顿 时间 1803 地点 英格兰名称由来 得名于1803年发现的小行星帕拉斯 Pallas 智神星 元素来源 取自铂 镍 铜 汞矿 元素用途 在牙科器材和珠宝首饰中充当银的替代品 纯钯用来制造外科器械和机械表的主发条 还可充当催化剂 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 6 2铑Rh Rhodium 的性质 原子序数 45 原子量 103 102 90550 密度 12 41 熔点 1966 0 沸点 3727 0名称由来 希腊文 rhodon 玫瑰 因为铑的盐溶液是玫瑰色的 元素描述 坚硬的银白色金属 发现人 武拉斯顿 时间 1803 地点 英格兰元素来源 副产于镍的冶炼过程中 元素用途 镀在精密科学设备的表面 保护其不受磨损 也可与铂共同制成热电偶 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 6 3钌Ru Ruthenium 的性质 原子序数 44 原子量 101 101 07 密度 12 2 熔点2250 0 沸点 3900 0名称由来 拉丁文 Ruthenia 俄罗斯 元素描述 稀有的银灰色金属 非常松脆 发现人 克劳斯 时间 1844 地点 俄罗斯元素来源 见于镍黄铁矿和辉岩中 元素用途 用来增强铂和钯的硬度 飞机永磁发电机的铂合金里也要掺入10 的钌 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 6 4铱Ir Iridium 的性质 原子序数 77 原子量 192 192 217 常见化合价 3密度 22 5 熔点 2410 0 沸点 4527 0名称由来 拉丁文 iris 彩虹 元素描述 沉重而松脆的白色金属 发现人 台耐特 时间 1804 地点 英格兰 法国元素来源 与铂共存于金砂中 元素用途 制造坩埚和特种容器 与锇共同用于制造金笔笔尖 作为合金成分 用于增大铂合金硬度 制造耐热合金和充当标准量具衡具的合金材料 MachiningofGemandDesignofJewelry 3 6 5锇Os Osmium 的性质 原子序数 76 原子量 190 190 23 常见化合价 3 4 6 8密度 22 4 熔点 3045 0 沸点 5027 0名称由来 希腊文 osmr 臭气 元素描述 坚硬细腻的黑色粉末或坚硬而有光泽的蓝白色金属 发现人 台耐特 时间 1804 地点 英格兰元素来源 与铂一样 元素用途 用于制造金笔笔尖 电灯灯丝 高温合金 仪器转轴和轴承 非常坚硬 拥有所有金属中最佳的防锈性能