银补口和焊料成分含量研究

　　摘 要：倒模用925银高温补口、倒模用925银中温补口、手造用925银补口以及925银的焊料，由于工艺的不同，要具备不同的性质来满足不同的需要。不同的金属添加剂以及含量的差异将导致合金有差别，甚至是相当大的差别的性质。因此，研究市面上常见的这几种制作银首饰时使用的补口和焊料材料的成分以及结构，并分析不同金属的添加所带来的合金性质的改变。?
　　关键词：925银；补口；焊料? ?
　　
　　现在的世界，科技不断，使人们的生活水平大幅度提高。人们对饰品的外观、造型的要求，将会像对时装的需求一样。正因为如此，新型贵金属饰品材料的开发研究显得越来越重要，怎样使其能够生产出造型更精致、色彩更丰富、材料性能更加稳定的饰品，以满足消费者的需求，正在成为这个领域的研究热点。?
　　这就使得我们有必要对现今在市场上存在的各种贵金属合金首饰的成分和含量以及制作工艺做大量的研究，以求在充分了解市场及各种金属成分及其含量的变化所带来的贵金属合金各方面性质变化的基础上，为我们开发出更加美观，适合人们佩带，并有利于人们身体健康的贵金属首饰奠定基础，从而适应日益发展的市场的需求。?
　　银补口、焊料的制作加工工艺也在期间日臻成熟。其中银补口是为了能很好的解决银饰品的氧化、变黑、麻点、沙洞、断裂等问题而在银料中填加的其他金属元素；而焊药是指在加工贵金属材料时所用的连接贵金属及其合金之间断口的一种与贵金属及其合金性质相似的合金材料。焊药也是由各种贵金属合金材料制成的。?
　　目前我们采用的主要是两种比较常用的对银补口和焊料的成分含量进行分析的方法，首先是X射线荧光光谱分析法--x射线荧光光谱分析法的基木原理是：以足够高能量的x射线光子轰击样品，从样品原子中激发出能反映不同元素特征的独立的特征x射线。检测特征x射线的波长(能量)及其强度，从而对样品进行定性和定量分析。可以用于贵金属成分及含量分析方法的综合分析。这次测试中所用x射线荧光光谱分析仪的型号为GY-I（D），测试温度为常温。?
　　另一种分析方法是探针x射线显微分析法--电子探针x射线显微分析法的基本原理是：用高能微细的电子束轰击样品，使样品产生特征的x射线，由此可以定性、定量的分析样品微区的元素类型和含量。其分析微区的下限可以达到1um，分析的元素可以从第11号~92号（Na~U，高型号的仪器可以分析5~92号元素）。由于电子束照射面积很小，因而相应的x射线特征谱线将反映出该微小区域内的元素种类及其含量。显然，电子探针将电子放大成像与x射线衍射分析结合起来，就能将所测微区的形状和物相分析对应起来(微区成分分析)，这是其最大的优点，本次所用电子探针x射线显微分析仪型号为JCXA-733，测试温度为20℃，湿度为60%。?
　　在对常见的倒模用925银高温补口、倒模用925银中温补口、手造用925银补口以及925银的焊料进行成分分析后，由于在合金中加入镍可以提升合金材料的延展性、熔点等性能，而在合金中加入铜和锌可以增加合金的可铸性能，因此，今天我们所要讨论的925银的补口材料除了银以外主要涉及到三种金属：铜、锌和镍。?
　　
　　1 倒模用925银高温补口?
　　
　　用做倒模的高温融合925银的补口材料颜色为暗银白色，用两种方法做出的测试结果如下：?
　　
　　与市场上常见的含铜量为7.5%的银铜合金相比，这种倒模原料的含铜量比较低，不到其含铜量的一半。这是由于作为倒模原料，这种材料是用于生产925银饰品的起版需要。而锌对合金的时效起着很重要的作用，加入锌可以使贵金属合金在热处理的条件下硬化，来提高其硬度，使倒模更加有形，而不会因为温度过高或压力过大而使其模子变形，因此，在925银高温倒模材料中加入了较高含量的锌，为所有补口材料中最多的，超过了补口材料总量的一半。?
　　
　　2 倒模用925银中温补口?
　　
　　用做倒模的中温融合925银的补口材料的颜色为亮金黄色，其分析结果如下：?
　　
　　925银中温倒模材料成分及含量?
　　由于铜的增加可以使合金的熔点降低，从而使这种925银倒模材料中温熔合成为可能；并且这种材料的熔合温度比较低，也就没有必要增加其耐腐蚀性能；另外，铜含量的增加还可以增加贵金属合金的可铸性能，这就弥补了中温银合金由于温度较低而引起的可铸性能较差的缺点。因此，与925银的高温倒模材料相比，其中温熔合的补口材料中铜的含量有了很大幅度的增加，而锌的量相应的大幅度的减少，镍含量也有一定程度的减少。?
　　由于铜锌总含量基本保持不变，使合金的硬度也没有什么显著的变化。这已经基本上可以适应中温熔合的温度，因此，无须加入较大量的锌来通过热处理进一步增加合金的硬度。而正如上面所述，这种用途对材料的综合性能并没有很多要求，因此，镍的含量也相对减少了很多。?
　　
　　3 手造用925银补口?
　　
　　用做手工制造的925银的补口材料颜色为金黄偏红色调，通过2种方法综合后分析结果如下：?
　　
　　阅读上表可以看出，除了镍含量有显著增加之外，铜和锌的含量相比925银中温倒模材料没有什么显著变化。这是因为手造材料与中温倒模材料一样，在合金硬度没有什么显著变化的前提条件下对合金的稳定性和耐腐蚀性能的要求不是很高，而由于是纯手工制造，对合金的可铸性能和熔合温度却有要求。不同的是，手造材料要求金属合金材料能够具有较好的综合素质，因此适当的增加了镍的含量。? 　　4 925银的焊料?
　　
　　925银的焊料的颜色为暗黄色。由于通过2种方法测试得出结果相差较大，故将2结果分开列出：?
　　X射线荧光光谱分析法分析测试结果?
　　这两组数据用两种分析方法所得结果的差别较大，说明不同颗粒的非贵金属含量有一定的变化范围，未达到比较一致的程度。作为925银的焊料，首先要求合金材料具有较低的熔点，比925银材料的熔点要低很多；其次，要求合金材料与925银有很好的互熔性；另外，合金对颜色的耐久性，耐腐蚀性，硬度等方面也有要求。?
　　在这几方面的要求中，与925银的融合性是最重要的，因此，在其成分中加入了近于20%的银。其次是熔点和硬度，由于其熔点与加入铜的量有近于正比的关系，所以加入的铜的量是不能减少的，而贵金属的硬度只由合金中加入铜和锌的总量有关，因此锌的加入量可适当减少。这样，焊料的耐磨性和耐腐蚀性也就增加了。?
　　通过对925银补口和银焊料研究，我们可以得出如下结论：?
　　（1）925银的高温倒模用补口材料需要其合金具有很高的硬度、耐腐蚀性，并具有很高的熔点。因此其补口材料中，在加入的铜和锌总量不变从而其硬度比较高的前提条件下，含铜量不能太高，这样会降低合金的耐腐蚀性能；而锌可以使合金在热处理后硬度进一步上升。另外，微量的镍可以使合金在对人体几乎没有伤害的前提条件下增加合金延展性等综合素质，也使合金能够较好的与模子相融合。?
　　（2）925银的中温倒模用补口材料需要合金的熔点大幅度降低，从而成为中温融合的合金，并要求合金的可铸性能增加，以适应中温融合所带来的必须在较低温度下加工的考验；由于还是用于倒模，合金的硬度在此基础上不能有明显的降低。因此，其补口材料采用铜锌总量基本保持不变以保证其硬度没有大幅度降低的基础上，大幅度增加铜的含量，使熔点降低而可铸性能增加。这也带来了一些问题，如合金的化学稳定性会因此而降低，但是考虑到中温融合对于在高温条件下极度不稳定的银考验不是很大，适量的降低对其性能影响不大。综合考虑利弊两方面因素，只要在铜和锌的量之间寻找平衡就可以使其补口材料有一个比较合适的配比。?
　　（3）925银的手造用补口材料与其中温倒模用补口材料很相象，这是因为手造材料与中温倒模材料一样需要较低的熔点，较高的可铸性以及较高的硬度。不同的是，手造材料需要用于佩带，而不是只用做倒模，所以这种合金对综合素质的要求较高，需要贵金属合金材料有很好的光泽，经久不变的颜色等，对合金的延展性也有更高一步的要求，因此，其含镍量有了大幅提高。?
　　（4）925银的焊料首先要求与925银合金材料有很好的融合性，并且其熔点要比925银低很多，因此，其除了要含有与925银能够完美融合的银以外，还要含有大量的铜来降低合金的熔点。另外，合金还必须与925银材料一样具有较高的硬度和耐腐蚀性来适应经久的佩带，所以其铜和锌的含量依然很多。?
　　随着社会的，这些合金的最佳成分和配比也在不断完善，通过加入不同的金属元素，合金的性质也在慢慢的向人们的需求靠近，金属添加剂的神奇作用在合金中也日趋明显，我们期待着更加适合人类佩戴的贵金属首饰问世。?
　　
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　　［1］?孙仲鸣．新型贵金属材料工艺与首饰制造业的发展［J］．珠宝科技，2002，（3）．?
　　［2］?赵西成，兰新哲，尚再燕．两种牙科贵金属铸造合金的组织结构研究［J］．贵金属，2001.12．?
　　［3］?孙仲鸣，葛文，陈昌益．首饰铸造中的常见缺陷机理研究［J］．珠宝科技，1999，（1）．?
　　［4］?熊易芬，卢峰．铜钯金属纤维复合材料的界面研究［J］．贵金属，1994，（6）．?
　　［5］?何纯孝，罗雁波，李亚楠，李关芳．贵金属二元合金相图研究的新进展和展望［J］．贵金属，2001，（6）．?
　　［6］?李关芳，何纯孝，李亚楠，罗雁波．贵金属三元及多元合金相图研究的新进展［J］．贵金属，2001，（9）．