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珠宝首饰鉴评:铜及铜合金的重要用途和特点

时间:2023-12-04 百科知识 版权反馈
【摘要】:铜及其合金是饰品中的重要仿真材料。它是由60%Cu、20%Ni和20%Zn组成的三元白铜合金,若镀上白银或铑,外观色泽近似白银。白铜中加入铁的量不超过2%,以增加白铜的防蚀开裂能力和提高合金强度。以青铜铸造的器物称青铜器。其品种有铝青铜、铅青铜、锰青铜、铍青铜、钛青铜等。用量最大的是锡青铜和铝青铜,强度最高的是铍青铜。

珠宝首饰鉴评:铜及铜合金的重要用途和特点

一、铜及铜合金

克拉克值为万分之一的铜,以硫化物、硫盐、氧化物、碳酸盐和单质等形式赋存于224种矿物中。铜及其合金是饰品中的重要仿真材料。

(一)纯铜

纯铜有两种,一种是天然单质自然铜,一种是从含铜矿物中提炼出来的金属铜。

纯铜为铜红色,表面氧化后呈现棕黑色锖色,称红铜(紫铜),密度8.95g/cm3,硬度2.5~3,熔点1083℃,无磁性,延展性好。但其抗拉强度较低,铸造性能差。

纯铜常被用作铜公和仿真项链。

(二)铜合金

铜合金是以铜为基体,从中加入其他元素而构成的金属复合体。用于饰品的铜合金,一般要求是颜色美观、机械性能好、耐腐蚀,并具有较好的铸造成型性能、焊接性能、切削加工性能和表面处理性能,如黄铜、白铜青铜等。

1.黄铜

黄铜是铜锌构成的二元合金,色铜黄,故称黄铜。

若在黄铜中再加入1%~5%的Sn、Pb、Al、Si、Fe、Mn、Ni等元素,则可构成多元的特殊黄铜或复杂黄铜。加入的这些元素往往可以改变黄铜的某些性能。如广泛用于饰品的有:

(1)稀金。是将稀土元素掺入黄铜冶炼而成,色泽接近18K~22K黄金,用来做仿金材料。稀金首饰主要有仿纯金戒指,仿金镶宝石戒指等。

(2)亚金。是以铜为基体的仿金材料,外观色泽与18K金相似,质地亦接近于K金,抗腐蚀性能略低于黄金。

2.白铜

白铜是一种很好的仿银、仿白金的饰品材料,其硬度和光泽极似银饰,很受欧美人士喜爱。白铜是中国古人首创,名“鋈”,又称“云白铜”。波斯人称为“中国石”,到18世纪欧洲人称之为“中国银”,随着德国人仿制成功,改称“德国银”或“镍银”。

白铜品种有简单白铜、复杂白铜和工业白铜三类。

(1)普通白铜。是由30%的镍和70%的铜构成。

(2)复杂白铜。是指加有Mn、Fe、Zn、Al等元素的白铜合金。

1)亚银。它是由60%Cu、20%Ni和20%Zn组成的三元白铜合金,若镀上白银或铑,外观色泽近似白银。

2)铁白铜。白铜中加入铁的量不超过2%,以增加白铜的防蚀开裂能力和提高合金强度。(www.xing528.com)

3)锰白铜。为低电阻温度系数,适用温度范围大,耐腐蚀性好,具有良好的加工性。

4)铝白铜。是以铜镍合金为基体,加入Al元素所形成的合金,易作高强耐蚀工件。

5)锌白铜。具优良的综合机械性能,耐腐蚀性优异,冷热加工成型性能好,易切削。其耐蚀性是白铜中最强的。15世纪时称“中国银”。在锌白铜中加入铝后,广泛用于仪器仪表医疗器械中。

(3)工业白铜。分为结构白铜和精密电阻用合金白铜(电工白铜)两大类。

1)结构白铜。机械性能好,耐蚀性好,色泽美观。

2)电工白铜。具高的电阻率和低的电阻温度系数。

白铜中用作饰品材料最多的是锌白铜。由于镍对人体健康有害,因此,国内外研究人员都在研制无镍白铜材料,如多元无镍白色Cu-Mn-Zn合金系列,确保合金具银的银白色,并具良好的加工性能。

3.青铜

青铜是红铜与锡、铅等元素的合金,色灰青,故名“青铜”。青铜的发明,使人类历史进入一个新阶段——青铜时代。以青铜铸造的器物称青铜器。青铜可分为普通青铜与特殊青铜两类。

(1)普通青铜。这是一种铜锡二元合金,具有良好的耐磨性,很高的耐蚀性,还有足够的抗拉强度和一定的可塑性

(2)特殊青铜。用其他价格低廉的元素(Al、Pb、Mn等)代替价格昂贵的锡的合金,亦称无锡青铜。其品种有铝青铜、铅青铜、锰青铜、铍青铜、钛青铜等。用量最大的是锡青铜和铝青铜,强度最高的是铍青铜。

1)锡青铜。含锡一般为3%~14%,主要用于制作弹性元件和耐磨零件。变形锡青铜的锡含量不超过8%,有时还添加P、Pb、Zn等元素。

2)铝青铜。含铝量一般不超过11.5%,有时还加入适量的Fe、Ni、Mn等元素,进一步改善其性能。

3)铍青铜。含铍量小于2.5%,其特点是强度和硬度高,弹性好,耐疲劳,导电、导热性好,无铁磁性,冲击时不产生火花。但铍有毒,价高。

4)钛青铜。性能接近于铍青铜,价格便宜,无毒。

5)其他青铜。其他青铜有耐酸蚀性好的硅青铜,适宜制作高温导电零件的锆青铜、铬青铜和镉青铜等。

4.三色铜

所谓三色铜,是指由红铜(紫铜)、白铜和黄铜3种不同颜色的铜合金材料精心打制而成。如三色铜手镯、三色铜戒指等,是藏族特别喜爱的藏饰。

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