金合金

為了適應各種工業應用，須進一步改善純金的性能，如提高強度和耐磨性，改變電學性能等，往往在金中添加其他元素構成金合金。金與其他元素間的相互作用已經作了較詳細的研究。合金元素的加入使金的電阻率顯著增加，其中鐵的作用較明顯，銀、銅和鈀的作用較弱。在使金強化的合金元素中，鈷和鎳的強化作用較顯著。圖1和2為合金元素對金的電阻率和抗拉強度的影響。由於加入合金元素的種類、數量和配比不同，金合金的性能會有很大差異。通常，鉛、銻、鉍、碲等元素被認為是金合金中的有害元素，它們使合金脆化，應控制其含量。

用黃金做成的合金，會變成金黃色、紅色、玫瑰色、灰色、綠色，一直變到白色。綠色的金合金中含75%的金、16.6%的銀和8.4%的鎘。有一種金銅合金，稱作紅銅；一種金銀合金叫紅銀。這兩種合金用鹽溶液處理后，就出現紫色或者淺藍黑色。

工業中應用的金合金品種很多，其中應用較多的是金銀合金、金銅合金、金鎳合金和金鈀合金。其他重要的金合金還有金鉻合金、金鉑合金、金鋯合金和金鈦合金以及金硅合金、金鍺合金、金錫合金和金銻合金等。

鉻在金中的最大固溶度接近50%(原子分數)，在4.0℃時固溶度降低-半。富金的金鉻合金有中等的電阻率，低的電阻溫度係數和對銅熱電勢，並有良好的化學穩定性，適宜作精密電阻材料。二元金453m金鉻合金應用不多，鉻主要以第三組元加入金鎳合金中。

金和鉑在低於固相線的高溫區形成連續固溶體，在固態下存在固溶體分解的區域，該分解區與合金的固相線相當接近。鉑明顯地強化金，由於存在亞穩分解，熱處理制度對合金的性能有顯著的影響。金鉑合金抗蝕性良好，含鉑5%～10%的合金用作實驗室器皿，含鉑30%～40%的合金用作製造人造纖維的噴嘴。

金與鋯、鈦在富金端均形成包晶型狀態圖。金與鋯、鈦還形成-系列金屬間化合物，鋯和鈦在金中有-定溶解度，溶解度隨溫度下降而減小。金中加入少量鋯或鈦能使合金明顯強化，並有較強的時效硬化能力。鋯和鈦都容易氧化，金鋯和金鈦合金都需採用真空熔煉。AuZr3合金用作電接觸材料，AuTi1是新型首飾合金，它既有接近純金的含金量和色澤，又有與18K金相當的力學性能，特別適合東方人的愛好，在飾品工業中稱為990金合金，有較好的發展前景。

硅、鍺、錫、銻在金中的固溶度都較小，在富金端形成共晶型狀態圖，共晶成分的含金量很高，這些元素都使合金的熔點急劇下降，共晶溫度很低，金硅、金鍺、金錫、金銻系的共晶溫度分別僅為363℃、356℃、278℃和360℃。共晶合金的耐蝕性和熱導性良好，在微電子工業中有重要應用，主要作為低溫釺料和半導體歐姆接觸材料。硅、鍺、錫、銻等的加入使合金塑性降低，加工很困難。

黃金質地軟、價格貴、色澤單調。可以壓成比紙還薄很多的金箔，厚度只有五十萬分之一厘米。這樣薄的金箔，看上去幾乎是透明的，帶點綠色或藍色。薄到一定程度的黃金，既能隔熱，又能透光，所以黃金薄膜可以用作太空人和消防隊員面罩的隔熱物質。在冬季利用黃金薄膜把太陽輻射中的熱射線反射到室中，室內就溫暖如春；夏季，在房屋的玻璃外，貼上一層黃金鍍膜，可將太陽的絕大部分熱射線反射出去，室內不會悶熱。

現代的金合金已廣泛應用於火箭、超音速飛機、核反應堆和宇宙航行等工業中。此外，用黃金合金製成的金幣、金首飾也深得人們的喜愛。我們平時看到的22K、18K金首飾，都是含有不同分量的黃金合金。

在地殼裡金的含量很多，據估計，大約佔地殼的一百億分之五，但是都很分散，真是“遍地有黃金”！另外，太陽周圍灼熱的蒸氣里有金；隕石里也有金；天上還真有“長滿金子”的星星；海洋中金的含量十分豐富，是個“大金庫”。