[科普中国]-装饰合金

装饰合金，用来制作首饰及其他装饰品的合金，一般由贵金属和有色金属制成。这种合金必须具有优异的耐蚀性和耐磨性,以使制成的装饰品能长期保持瑰丽悦目的外观；同时还必须具有良好的工艺性（如易于铸造、加工、焊接和抛光等），以满足制作精巧的装饰品的要求。

分类通常分为贵金属和铜基合金两类。基金合金以 “开” （K） 作为含金量计算单位。流行的首饰为14K （58.5Au+31.5Cu+10Ag） 、18K （75Au+18Cu+7Ag）和24K（含金量大于99%）。

14K白金的成分为： 58.5Au+21.5Ni+20Pd，可 以牢固地镶嵌贵重钻石。铂基含金和钯金合金为价 格更加昂贵的首饰合金，银合金则是制造低廉首饰 的材料。非贵金属首饰合金广泛用作工艺品陈设件、挂件和装璜用品。这种合金制成的仿金或仿银首饰件称为假首饰。

假首饰合金主要为铜基合金， 按颜色分为金黄色的仿金合金和银白色的仿银合 金。前者包括Cu-12.5Zn、Cu-12.5Zn-1Sn、Cu- 22Zn-2Sn-1Pb、Cu-（30～40）Zn-1.5Sn、Cu- 7Al-3Ni、Cu-6Al-15Zn-0.5Si等; 后者包括Cu- 32Sn-3.5As、Cu-12Mn-24.5Zn、Cu-（10～18）Ni- （17～27）Zn等。近年来又出现了仿金新工艺，如 铝的氧化着色、离子镀仿金、电镀仿金、玻璃器皿 仿金等，不但可以节省镀金用黄金，且比镀金制品 具有更好的耐磨性和抗蚀性。

责金属饰品材料的基本性质作为珠宝饰品主体或载体的贵金属具有如下一些基本性质：

（1）贵金属对可见光具有高反射率，因而具有明亮、美丽、稳定和协调的颜色。

（2）致密贵金属及其涂层材料具有高的耐腐蚀性和化学稳定性，好的抗晦暗性，无放射性，对人体组织具有好的生物相容性，无毒副作用和刺激性。

（3）退火态Ag、Au、Pt、Pd纯金属具有相对低的硬度和强度，但通过塑性加工或合金化可获得足够高的硬度和强度，可保持饰品与器具经久不变形，适于镶嵌宝石和其他美学材料。

（4） Ag、Au、Pt、Pd具有良好的工艺性能，包括良好的铸锭铸造性、熔模铸造性、形变加工性、机加工性和焊接性，可制造与焊接成各种形态珠宝首饰和装饰艺术品。

（5） Rh、Ir和Ru具有高硬度和相对低的延性，它们通常以合金化元素加入Ag、Au、Pt、Pd基体中形成合金，并能提高合金硬度、强度和化学稳定性；Os具有极高的硬度，可用作特殊高硬材料的添加剂。

（6）采用电沉积或其他沉积技术可明显提高贵金属表面镀层或涂层材料的硬度和耐磨性，也可提高对可见光的反射率。贵金属涂层是一类具有高亮度和高耐磨损性的装饰材料，并能节约昂贵的贵金属资源。

（7）贵金属高的化学稳定性和与人体组织良好的生物相容性以及微量离子好的杀菌能力等特性，使贵金属制品可用于医用装饰材料和消毒杀菌生活器具。

（8）贵金属天然资源稀缺，价格昂贵。

金与金合金饰品材料（1）高强度纯金

按GB11887—90标准，纯Au包括足金、千足金和24 K金的Au含量必须高于99%（质量分数）。纯金饰品具有美丽灿烂的金黄色泽，深受东方人喜爱，中国人民自古以来就有佩戴和收藏纯金饰品的喜好和习惯。

为了克服纯金饰品硬度不足的缺点，近年来发展了一系列微合金化高强度纯金，即在纯Au中引入0．0001%～0．01%（质量分数）的微量强化元素，使之既保持金的纯度与色泽，同时又具有比普通纯金更高的强度。常用的微合金化元素主要包括碱金属与碱土金属（Li、K、Be、Mg、Ca、Sr）、稀土金属（La、Ce、Gd、Y）、简单金属（AI、Cu）、类金属（Si、B）和某些过渡金属。这些微量元素相互组合加入纯金中构成了品种繁多的高强度24 K金，其强度达到400 MPa（退火态）和500 MPa（加工态）以上，是普通纯金的3～3．5倍，相当于18 K黄色金合金强度的4/5；硬度接近普通纯金的2倍，某些微合金化高强度纯金还具有时效强化效应，比普通纯金具有更高的力学性能和耐磨性。

（2）彩色开金合金

彩色开金合金是指除白色开金合金以外的所有颜色的金合金。传统的彩色开金合金主要有Au—Ag—cu系和Au—Ag—cu—zn系合金，成色有24 K、22 K、21 K、20 K、18 K、16 K、14 K、12 K、10 K、9 K和8 K合金，高开金主要用于东方，低开金主要应用于西方。

（3）彩色饰品合金

①Au—Ti合金用作饰品材料的Au—Ti合金含1．0%～1．4%的钛；990Au一10Ti合金俗称990Au，该合金呈黄色，色度接近纯金，熔点1090℃±10℃，化学性能稳定，在正常环境中不变晦暗。990Au一10Ti属时效强化型合金，时效态硬度170～240 Hv。

②Au—Al（In、Ga）合金AuAl2合金含79%金，呈微红色。Auln2合金含46%金，呈鲜蓝色。AuGa2，合金含58．5%金，呈淡蓝色。

③斑斓闪烁的“示斑金”合金某些金合金具有马氏体或类马氏体相变，形成由精细孪晶叠成的片状马氏体或具有高位错密度的板条马氏体，并在表面产生浮突。在光线照射下，合金表面产生类似钻石的斑斓闪烁的光彩，具有极好的观赏价值与装饰效果。

（4）白色开金合金

许多添加元素也可以不同程度地使Au漂白，具有好的漂白能力的元素有Ag、Ni、Pd、Pt、Fe、Mn等。Ag的抗晦暗力差，Fe、Mn易氧化，Pt价格太高，因此主要漂白剂是Ni和Pd，从而形成含Ni和含Pd两类白色合金以及后来发展的改进型白色合金。

钛与钛合金纯Ti是银白色有光泽和无磁性的金属，可以抛光至更光亮。它是一种相对轻的金属，其密度约是金的1/5，约是斯特林银的1/2。它的强度相当于软钢（低碳钢），其硬度约是不锈钢的4倍。Ti具有高熔点和好的抗腐蚀性，在低温的抗氧化性也优于不锈钢。所有这些特性决定了Ti适于制造相对轻而大的珠宝饰品。自20世纪70年代以后，Ti在珠宝装饰业中的地位得到承认，应用得到推广，被人们称为“钛金饰品”。

Ti具有较高的初始硬度和加工硬化率，大变形可使Ti变脆。加热至高温时，Ti除了氧化以外还会吸收氧、氢和氮气，1200℃以上温度Ti会自燃。因此，Ti最初的热加工（热锻、热轧）需在保护气氛中进行，退火需在保护气氛或高真空中进行。由于Ti硬度较高，制造珠宝饰品时手工加工（如钻孔）要以慢速仔细进行。

在贵金属珠宝饰品材料中，Ti是时效型强化元素，是白色开金的弱漂白剂，也是Au、Pt与Pd饰品的合金化元素。990Au-Ti（ Au-ITi）是著名的时效硬化型高开金黄色合金，Pt-5Ti合金是950Pt商业饰品合金。

银合金饰品材料银具有明亮的白色光泽，是天然的饰品材料。但银太软，易硫化晦暗，限制了作为饰品材料的应用，因而需合金化。与丰富多彩的金合金饰品材料相比较，银合金饰品材料则相对少而简单。主要银合金饰品材料有Ag—cu、Ag—Pd、Ag—Pt、Ag—cd、Ag—cu—Al和硬化银合金。

（1）银合金

Ag一二cu系是以富银固溶体和富Cu固溶体组成的简单共晶系，几乎在所有成分范围内都有时效强化效应。当cu含量高于14%以后，Ag—cu合金的颜色由白转黄变红，在空气中加热时因表面氧化而变黑。因此，饰品Ag—Cu合金含cu量一般应低于20%。Ag—Pd系合金为连续固溶体，所有成分范围内的合金都具有良好可加工性。Pd加入银可以改善抗硫化性能，含Pd大于40%的Ag—Pd合金可以抑制硫化物形成。向含低Pd的Ag—Pd合金中添加少量Au或Pt可以提高合金抗腐蚀性，添加Cu、Sn、zn等元素可以改善合金铸造性。Pd和Pt加入银中，不仅可以提高银的力学性能，而且可以提高银的化学稳定性，特别可改善抗硫化性能，即提高银的抗腐蚀和抗晦暗能力而并不损害Ag的颜色与光泽。从饰品材料的角度看，Pd和Pt都是银饰品材料的理想添加元素。

（2）硬化银

为保持银的价值与银白色泽，必须保持银饰品中银的纯度在99%以上。采用低合金化和弥散强化可达到这个目标。向银中添加少量Mg和Ni的合金具有良好可加工性，对添加少量Mg和Ni的合金进行内氧化处理使Mg与Ni选择性氧化，形成氧化物弥散强化银，既保持银的高纯度与高亮度，又赋予银足够硬度与强度。

（3）抗变色银合金

贵金属添加剂是抑制银表面形成硫化物与晦暗的最佳元素，但过量的贵金属添加剂（如Pd、Pt、Au等）使银合金价格升高。采用贵金属镀层可以减小贵金属用量，其中镀Rh效果最佳，它不仅抑制银的晦暗，还可保持光亮色泽。添加某些贱金属（如Al、In、zn等）也可以在一定程度上抑制银的晦暗。1

铜装饰合金铜是最早被人类使用的金属之一，约在6000年前，古人就知道了通过熔化、铸造和加工铜制造武器、容器、饰物等。我国殷代是青铜文化的鼎盛时期，从殷墟中出土了大量青铜器，如司母戊大方鼎、司母辛鼎、妇好长扁足方鼎等‘纠，铸造工艺十分精细。铜自古以来就成为金银珠宝饰品的天然伴侣，我国古代创造了大量精美绝伦的镶嵌金银的铜工艺美术饰品，其中最为珍贵的是北京景泰蓝和云南乌铜走银饰品。景泰蓝实质是“铜胎嵌丝珐琅”，其中又以镶嵌金丝或银丝的“金地花丝”、“银地花丝”和“蓝地花丝”等花丝景泰蓝最为著名。鸟铜实质上是由含有少量Au和其他微量元素的铜合金通过特殊热处理工艺制作而成，乌铜走金银就是在乌铜器具和制品表面錾刻花纹图案，然后填充银屑或金粉，经热处理和手工搓揉，在黑色的乌铜衬底上呈现出银白色或金黄色的纹饰装饰图案，以银饰为多，类似于鎏金和鎏银技术。2

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学