金合金

金合金

金合金是以金為主要組分與其他元素組成的貴金屬材料。黃金是延展性最好的金屬。1克金可以拉成長達4000米的細絲。如果用300克黃金拉成細絲,可以從南京出發,沿著鐵路線一直延伸到北京。一噸黃金拉成的細絲,可以從地球到月亮來回五次。

簡介

金合金是以金為主要組分與其他元素組成的貴金屬材料。黃金是延展性最好的金屬。1克金可以拉成長達4000米的細絲。如果用300克黃金拉成細絲,可以從南京出發,沿著鐵路線一直延伸到北京。一噸黃金拉成的細絲,可以從地球到月亮來回五次。

特性

為了適應各種工業套用,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後,就出現紫色或者淺藍黑色。

分類

工業中套用的金合金品種很多,其中套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矽合金、金鍺合金、金錫合金和金銻合金等。

金鉻合金

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金鉻合金套用不多,鉻主要以第三組元加入金鎳合金中。

金鉑合金

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。

金鋯合金和金鈦合金

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。

金矽合金、金鍺合金、金錫合金和金銻合金

矽、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,金矽、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套用,主要作為低溫釺料和半導體歐姆接觸材料。矽、鍺、錫、銻等的加入使合金塑性降低,加工很困難。

優點

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套用於火箭、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。

分布

在地殼裡金的含量很多,據估計,大約占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”。

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們