第11章铂族金属材料及其工艺性能课件

第11章

铂族金属材料及其工艺性能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铂族金属外观认识铂金品质

纯净稀有永恒多种用途铂金饰品在手里的一块铂金矿石3铂金品质纯净在手里的一块铂金矿石3

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4

1．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，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：5铂金首饰的常见分类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。61.纯铂金：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21.591821℃10％铱-铂合金21.541788℃

5％铱-铂合金21.501779℃

72.铱铂金：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。83.钯铂金：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。9铂金首饰的纯度标识铂族金属的基本性质

10铂族金属的基本性质

10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。11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。12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

→

3H2[PtCl6]+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．13铂的化学性质钯的物理性质

钯的密度11.4g/cm3，硬度为摩氏4~4.5。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。14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、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。15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、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。16钯的化学性质铂族铑的物理性质

铑的密度12.4g/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。17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18铑的化学性质铱的性质

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。

19铱的性质铂族金属及其合金材料工艺性能20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。21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：22％Co时达到最高硬度，在78％Co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。22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。23铂－钴合金的时效硬化铂－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。24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。25铂－铱合金铂－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。26铂－镍合金铂－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。27铂－铑合金的密度钯－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。28钯－银合金钯－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。29钯－金合金铂金与白银的区别银以相对密度大小、只有铂金的1／2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。30铂金与白银的区别银以相对密度大小、只有铂金的1／230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，Ｋ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。31怎样选购铂金系列首饰

1.印记：按照国家产品标准，在铂金饰品第11章

铂族金属材料及其工艺性能32第11章

铂族金属材料及其工艺性能1

铂族金属外观认识33铂族金属外观认识铂金品质

纯净稀有永恒多种用途铂金饰品在手里的一块铂金矿石34铂金品质纯净在手里的一块铂金矿石3

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35

1．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，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：36铂金首饰的常见分类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。371.纯铂金：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21.591821℃10％铱-铂合金21.541788℃

5％铱-铂合金21.501779℃

382.铱铂金：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。393.钯铂金：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。40铂金首饰的纯度标识铂族金属的基本性质

41铂族金属的基本性质

10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。42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。43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

→

3H2[PtCl6]+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．44铂的化学性质钯的物理性质

钯的密度11.4g/cm3，硬度为摩氏4~4.5。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。45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、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。46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、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。47钯的化学性质铂族铑的物理性质

铑的密度12.4g/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。48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49铑的化学性质铱的性质

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。

50铱的性质铂族金属及其合金材料工艺性能51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。52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：22％Co时达到最高硬度，在78％Co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。53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。54铂－钴合金的时效硬化铂－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。55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