貴金屬合金是一種由貴金屬與其他元素混合而成的合金。這些合金不僅具備貴金屬的基本特性,而且在特定用途上表現出更好的物理、化學和力學綜合性能,同時具有高度可靠、穩定和持久的特點。
歷史沿革
貴金屬合金的發展始于1763年,當時首次制造出金鉑合金。隨著1802年氫氧吹管的發明,為熔煉貴金屬合金提供了高溫條件。到了1847年,除了鋨和釕外,所有貴金屬都能被熔煉。1892年后,電弧爐和感應電爐的出現極大地推動了貴金屬合金的熔煉技術進步。這兩種爐子至今仍是主要的貴金屬熔煉設備。至20世紀30年代末,已知的鉑族金屬合金體系超過50種。自那時起,貴金屬合金開始廣泛應用于各種工業部門。70年代以來,連續鑄造、擠壓、復合等新技術逐漸應用于貴金屬合金工業,使得合金品種不斷增加,產品質量不斷提升,應用范圍也更加廣泛。在中國,金、銀及其合金的生產歷史悠久,而鉑族金屬合金的生產則始于1964年。截至70年代末,中國生產的貴金屬合金已達200余種,規格型材超過1000種。
合金元素
貴金屬合金使用的合金元素主要包括金屬,尤其是過渡族金屬,也有少量半金屬和非金屬,總計約50種。通常認為,鉛、銻、鉍、硅、磷、鐵等是貴金屬合金中的有害雜質元素。目前已對大約600個合金系統的相圖進行了研究,其中涵蓋了大部分金和銀的二元系統相圖,以及大多數鉑族金屬的二元系統相圖。然而,以堿金屬、堿土金屬和稀土金屬為另一組分的相圖研究相對較少。實際應用的合金系統包括二元系統、三元系統和越來越多的多元系統,按照相圖類型大致分為四種:液態和固態均無限互溶的系統,如Ag-Au、Pt-Rh、Ir-Rh、Pd-Ag-Au系列;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域的系統,如Pt-Ir、Pd-Ir、Au-Pt、Au-Ni、Pd-Ag-Co系列;共晶系統,如Ag-Cu、Au-Sb系列;包晶系統,如Pt-W、Pd-W、Pt-Ag、Au-Cr、Pt-Ru系列。此外,還有一些含有金屬間化合物的合金,如Au-Ag-Cu-Mn-Gd、Au-Ni-Gd、Au-Ni-Cr-Gd系列。
應用
貴金屬合金主要用于功能性材料。它們可以根據基體金屬分為銀基合金、金基合金、鉑基合金和鈀基合金等多種類別。在應用方面,可以分為電接觸合金、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、釬料、坩堝器皿材料、裝飾合金、牙科金屬材料和錢幣合金等。貴金屬合金的應用特點表現為批量和數量較小、單件物品和元件體積小、技術要求高、適用于關鍵部件、應用范圍廣泛且價格相對較昂貴。
參考資料 >
貴金屬合金市場調研 2021年貴金屬合金市場體量及行業報告分析.中研網.2024-11-20