有色金属跟黄金板块会共振吗

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黄金这种金属具有极强的延展性。一盎司的黄金可以被拉伸成80公里长的细金丝(直径5微米),用来制作电触点和键合线。金的杨氏模量为79 GPa,与银非常相似,但明显低于铁或钢。

金(符号Au)的原子序数为79,即每个金原子的原子核中有79个质子。金原子的原子质量为196.967,原子半径为0.1442nm。有趣的是,这比理论预测的要小。

金原子核周围外层电子的排列方式与金特有的黄色有关。金属的颜色是基于电子在能带之间的跃迁。通过从d波段到传导带中未占用位置的过渡,来满足产生典型金色所需波长光的强烈吸收条件。也因此,金迷人的暖色使其在装饰上得到了广泛的应用。

虽然金原子核中的质子数固定为79,但不同原子之间的中子数可能不同,从而决定了金同位素的数量。然而,只有一种稳定的非放射性同位素可以解释所有天然发现的黄金。

“掺杂”或“合金化”

“掺杂("Doping)”或“合金化(alloying)”是一种行业广泛接受的做法,旨在最大限度地减少每根棒中纯度高于 99.99% 的纯金含量。也就是说,黄金“掺杂”是业内公认的做法,并不违法,但对精炼厂来说风险很高,因为它通过添加银或铜等其它金属来降低金条的质量。

由于精炼过程的性质,每个金条中有超过99.99%的额外黄金数量不等。这在业内被称为“黄金赠品”,因为客户不需要为这些额外的黄金付费。黄金精炼行业的做法是在不影响最低纯度99.99%的情况下尽量减少黄金浪费。通过“掺杂”或“合金化”确保足够数量的非金元素来实现最小化。这种做法也不会影响客户依旧按黄金纯度为99.99%的支付。

珠宝中黄金的纯度或成色由其克拉数表示

24K (24K 或 24Kt) 黄金是珠宝首饰中最纯净的黄金。24K金也称为纯金或精金,比99.7%的纯金还要高。校样金甚至更精细,纯度超过 99.95%,但它仅用于标准化目的,不适用于珠宝。

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有色金与金合金一样“真实”。纯金通常太软而无法用于珠宝,因此几乎总是添加其它金属,无论准备制作珠宝的是哪种颜色的黄金。

18 kt、14 kt 或 10 kt 表示混合物中含有多少纯金。K代表克拉(karat),用于说明在物品中含有多少纯金:

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24K黄金是纯金。

18K金含有18份黄金和6份其它金属,黄金纯度为75%。

14K金含有14份黄金和10份其它金属,黄金纯度为58.3%。

12K金含有12份黄金和12份其它金属,黄金纯度为50%。

10K金含有10份金和14份其它金属,黄金纯度为41.7%。在美国,10K黄金也是仍可被称为黄金的最低克拉标准。

即便是18K 金,也让珠宝商有机会在金属颜色上“发挥作用”。

有色金的化学成分、颜色和克拉数

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金是黄色的,铜是红色的,这是仅有的两种有色纯金属。其它金属都是白色或灰色的。在黄金中加入铜会使其更红,而加入银、锌和其它金属会黄金色泽更白。因此,就不难我理解,越低克拉的黄金,就意味着可以向高克拉黄金注入具有更广泛颜色范围的合金成分。

如前所述,对于黄金的大多数用途,因纯金属本身太软,因此通过添加合金元素,铜,银,镍,钯和锌来硬化。

除铜外,所有其它与黄金的有色金金属都会使黄金颜色变白,因此可以制造出白色的K金。比如用于珠宝的白金是在20世纪20年代作为铂金的替代品开发出来的。

含白金的钯组成

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在黄金中添加任何白色金属都会漂白其颜色。在实践中,镍和钯(和铂)是黄金的强大“漂白剂”;银和锌是中等的“漂白剂”,所有其它的(金属)都是中等到弱的效果。也因此催生了两类基本的白金---镍金和钯金。在 9 克拉(37.5% 金)的水平上,金银合金是白色的,虽然柔软,但具延展性,用于珠宝用途。

白金最高可达21克拉

在金中添加钯会增加其熔点、弹性模量、强度和硬度。黄金/钯合金主要用于珠宝首饰,也被称为白金。同时,金/钯合金也用于牙科,它们被用作火花塞电极,但现已被铂取代。

特别是在欧盟,人们需要比“无镍”的钯金更便宜的白金替代品。许多新合金正在上市,其中大多数依靠锰添加作为主要的“增白剂”。有些是无钯合金,有些是低钯合金。

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铬和铁也可用作增白剂,但它们往往很难处理,是因为这些合金中的大部分都没有优质的白色,需要镀铑处理,这样又面临开裂和褪色的问题。

铂、铬、钴、锌、锡和铜都被用作增白剂。铜也被添加以提高大多数白色合金的延展性。

除了影响物理性能外,有色金通常还会增加强度和硬度,但在一定程度上会降低延展性。银原子比金原子略大,因此将金与银合金化可适度提高强度和硬度。

铜原子明显小于金原子,因此它对强化金的作用比银更大,因为它对金晶格的韧度更大。因此,将克拉数从 24 克降低到 22 克拉再到 18 克拉金,就可以得到更强更硬的合金,但合金化从 18 克拉到 9 克拉不会有太大的进一步影响。

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黄金测试:如何判断黄金的克拉数

随着克拉数的降低,熔点和合金密度也随着降低。但在任何给定的克拉数(金含量)下,实际值会根据相对的银和铜含量而变化。比如,8至18克拉范围内的含铜克拉金由于其冶金性质,可以进一步硬化。当冷却到约400°C以下时,会以固态析出,使K金的延展性降低。因此,如果需要进一步加工,此类合金在退火后必须在水中淬火以保持单相延展性状态。

典型有色金的力学性能

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