貴金屬合金

貴金屬合金

貴金屬合金以貴金屬中的一種金屬為基礎,加入其他元素組成的合金。貴金屬合金具有貴金屬的主要特性,就其特定的用途而言,比單一貴金屬有更好的物理、化學和力學的綜合性能,以及高度可靠性、穩定性和長壽命等特點。

發展歷史


1763年製得金鉑合金。1802年發明氫氧吹管,提供了熔煉貴金屬合金的高溫手段。到1847年,除鋨和釕以外,貴金屬都可以熔煉。1892年以後,電弧爐感應電爐相繼出現,貴金屬及其合金的熔煉技術得到很大發展。這兩種爐至今仍為貴金屬的主要熔煉設備。到20世紀30年代末,可供應用的鉑族金屬合金系已有50多個。從此貴金屬合金廣泛應用於各個工業部門。70年代以來,連續鑄錠、擠壓、複合(包括塗層)等技術逐步應用於貴金屬合金工業,合金品種越來越多,產品質量不斷提高,用途更為廣泛。中國的金、銀及其合金的生產有悠久的歷史(見冶金史);1964年開始小批量生產鉑族金屬合金。此後研究與生產的規模和品種逐漸擴大。到70年代末,中國生產的貴金屬合金約有200個品種,各類規格型材約1000多種。

元素種類


貴金屬合金所用的合金元素大多是金屬(主要是過渡族金屬),少數是半金屬和非金屬,總數約50個。一般說來,鉛、銻、鉍、硅、磷、鐵等是貴金屬合金中的有害雜質元素。在貴金屬合金中,約有600多個合金系的相圖已經作過研究,其中包括絕大多數金和銀的二元系相圖,大多數的鉑族金屬的二元系相圖(以鹼金屬鹼土金屬稀土金屬為另一組元的相圖研究較少)。已經應用的合金系(包括二元系、三元系和越來越多的多元系)按相圖類型主要有四類:液態和固態都無限互溶(如Ag-Au、Pt-Rh、Ir-Rh、Pd-Ag- Au系等);液態無限互溶,固態在高溫下無限互溶,但在低溫下出現不互溶區(如Pt-Ir、Pd-Ir、Au-Pt、Au-Ni、Pd-Ag-Co系等)或有序無序轉變(如Au-Cu、Pt-Co、Pt-Ni、Pd-Cu系等);共晶(如Ag-Cu、Au-Sb系等);包晶(如Pt-W、Pd-W、Pt-Ag、Au-Cr、Pt-Ru系等)。此外,還有少數包含金屬間化合物的合金(如Au-Ag-Cu-Mn-Gd、Au-Ni-Gd、Au-Ni-Cr-Gd)等。

功能


貴金屬合金幾乎都作為功能材料使用。貴金屬合金有多種分類方法:按基體金屬可分作銀基合金、金基合金、鉑基合金和鈀基合金等;按應用可分為電接觸合金、測溫合金、電阻合金、電阻應變合金、彈性合金磁性合金、催化劑、透氫材料、電子管陰極材料和玻璃纖維漏板材料、釺料、以及坩堝器皿材料、裝飾合金、牙科金屬材料和錢幣合金(見錢幣金屬)等。貴金屬合金的應用特點是:少(批量和數量少)、小(單件物品和元器件的體積小)、精(技術要求高,常用於關鍵的部位)、廣(幾乎所有的現代科學技術領域和工業生產部門都需要)和貴(價格較昂貴)。