一种新型的金属玻璃、首饰工艺品及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型的金属玻璃、首饰工艺品及其制备方法；所述金属玻璃的分子式为PdxCuyPzNi100‑x‑y‑z，其中x,y,z为原子百分比，其中30<x<50,20<y<40,10<z<30,0<100‑x‑y‑z<20。本发明专利技术的金属玻璃制备的首饰具有高强度、高硬度、耐磨耐腐蚀性好、光泽度好、美观耐用等特点。本发明专利技术所述的金属玻璃首饰的制备加工方法，该方法制备金属玻璃首饰具有方便、经济等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新材料科学与珠宝、首饰、奢侈品领域，具体来说是涉及一种金属玻璃首饰以及一种利用金属玻璃制备首饰的技术方法。
技术介绍
珠宝首饰及有关物品的制造是指以金、银、铂等贵金属及其合金以及钻石、宝石、玉石、翡翠、珍珠等为原料，经金属加工和连结组合、镶嵌等工艺加工制作各种图案的装饰品的制作活动。受益于改革开放后国民经济的持续高速增长，人们生活水平的不断提高，以及产业政策环境的持续改善，中国珠宝首饰产业起步虽晚，但发展较快，现已跻身全球最主要的珠宝首饰消费市场之列，很多重要的珠宝产品的消费在世界上位居前列，并成为世界重要的珠宝首饰加工中心之一。2006-2012年，我国限额以上的金银珠宝零售额均保持了较快的增速，2012年，我国限额以上的金银珠宝零售额为2209亿元，同比增长16.0％，2013年全国金银珠宝零售总额累计达2959亿元，同比增长了34％。预计从今至2017年黄金珠宝行业的增长率可达16％，2017年中国珠宝消费总额望达人民币8600亿元。可以看出，国内人民对于珠宝首饰的消费欲望呈现出愈加强烈的趋势，该品类产品具有巨大的市场潜力。近年来呈现出的一个显著特征是：人们对于珠宝首饰的消费观念和审美取向逐渐发生转变，不仅仅只满足于金、银、铂、钯、钻石、翡翠等传统的珠宝首饰材料。随着现代科学技术的发展和新型材料的日益丰富多样化，材料新颖、科技时尚的首饰品逐渐受到人们的追捧和青睐，并迅速占领一定的市场份额。首饰材料需要满足以下的基本特征：1、稀有。物以稀为贵，稀有才能凸显出首饰的珍贵特性。2、美观时尚。首饰是佩戴在人身上向外界展示佩戴人的外貌气质，因此需要有美观时尚的外形。3、耐磨耐腐蚀，可长久保存。首饰通常代表“天长地久”的美意，因此需要有很好的耐磨耐腐蚀性，可以长久保存收藏，甚至传给后人。金属玻璃是一种原子在三维空间中丧失了长程有序，而保持了短程有序的新型非晶态金属材料。和传统晶态材料相比，金属玻璃由于具有独特的结构，这使它具有了许多独特的物理性能、化学性能和机械性能。比如，由于没有晶体结构，它具有优异的耐腐蚀性能，并且强度高、硬度大，赋予了它很好的耐磨性。金属玻璃产品表面质量可以达到原子级别的光滑程度，使其看上去时尚美观。虽然受制于实验条件的限制，金属玻璃还不能实现大规模生产，但是这也正赋予其稀有特性。因此，自从美国加州理工大学的Duwez教授首次制备出金属玻璃以来，它已经发展成为航天、航空等高精尖技术和高档手表、手机、手提电脑等时尚品争相选用的时尚材料。由此可见，金属玻璃完全符合珠宝材料的特征，可以将其应用到珠宝的生产制备中，不但能丰富珠宝首饰的材料范围，还能产生可观的经济和社会价值。
技术实现思路
本专利技术目的之一在于提供一种新型的金属玻璃，所述金属玻璃的分子式为PdxCuyPzNi100-x-y-z，其中x,y,z为原子百分比，其中30<x<50,20<y<40,10<z<30,0<100-x-y-z<20。或者为ZrxTiyCuzBe100-x-y-z，x,y,z为原子百分比，其中25<x<45,20<y<40,5<z<10,0<100-x-y-z<35。本专利技术的另一目的在于提供一种金属玻璃首饰及其制备方法。一种制备金属玻璃首饰的制备方法，包括步骤：A)配制PdxCuyPzNi100-x-y-z金属玻璃成分x,y,z为原子百分比，其中30<x<50,20<y<40,10<z<30,0<100-x-y-z<20，配制所需的金属玻璃首饰元素成分；每种元素的质量误差控制在0.001g以内；B)制备模具：选取具有优异导热性能的模具材料，根据所需金属玻璃首饰形状、大小不同，在模具材料上加工出对应的型腔结构；C)熔化Cu、P、Ni：将步骤A)配制的Cu、P、Ni三种成分放入耐热石英管中，然后封闭成真空状态；将含有三种元素的真空石英管以15-20摄氏度每分钟的加热速度进行加热至800-850摄氏度保温2-3个小时，使三种元素充分熔化，混合均匀；将石英管随炉冷却至室温，将石英管砸破，取出熔炼均匀的合金；D)金属玻璃母合金熔炼：将步骤C)所得的合金与步骤A)配制的Pd元素抽真空，然后关闭真空阀门，充入保护气体至0.5-1Pa；对合金和Pd进行充分熔炼，熔炼温度控制在1000-1200摄氏度，熔炼30-60s，熄灭电弧；待熔体冷却后将合金翻面，然后再用电弧对其进行熔炼；此过程反复持续3-5遍，以使各组分混合均匀，得到金属玻璃母合金；E)浇铸：将步D)中得到的金属玻璃母合金放入真空电弧炉中熔化，熔体温度控制在1000-1200摄氏度；在熔体熔化的过程中，对其施加以负压约为0.05-0.1Pa，使熔体以较快的速率充型到步骤D)所得的模型腔中，得到金属玻璃首饰件；此过程中金属玻璃母合金熔体的降温速率约为600-800摄氏度每秒。或者为一种制备权利要求1所述的金属玻璃首饰的制备方法，包括步骤：A)配制ZrxTiyCuzBe100-x-y-z金属玻璃成分x,y,z为原子百分比，其中25<x<45,20<y<40,5<z<10,0<100-x-y-z<35，配制所需的金属玻璃首饰元素成分；每种元素的质量误差控制在0.001g以内。B)制备模具：选取具有优异导热性能的模具材料，根据所需金属玻璃首饰形状、大小不同，在模具材料上加工出对应的型腔结构；C)熔炼金属玻璃母合金：将步骤A)配制的Zr、Ti、Cu、Be四种成分放入真空电弧炉中抽真空，然后关闭真空阀门，充入保护气体至1-10Pa；打开电弧对合金进行充分熔炼，熔炼温度控制在1200-1500摄氏度左右，熔炼40-50s，熄灭电弧；待熔体冷却后将合金翻面，然后再用电弧对其进行熔炼；此过程反复持续3-5遍，以使各组分混合均匀，得到金属玻璃母合金；D)浇铸：将步骤C)中得到的金属玻璃母合金放入真空电弧炉中熔化，熔体温度控制在1000-1200摄氏度；在熔体熔化的过程中，对其施加以负压为0.05-0.1Pa，使熔体以较快的速率充型到步骤D)所得的模型腔中，得到金属玻璃首饰件；此过程中金属玻璃母合金熔体的降温速率为600-800摄氏度每秒。本专利技术的金属玻璃制备的首饰具有高强度、高硬度、耐磨耐腐蚀性好、光泽度好、美观耐用等特点。本专利技术所述的金属玻璃首饰的制备加工方法，该方法制备金属玻璃首饰具有方便、经济等特点。附图说明图1为金属玻璃制备方法的示意图；图2为制备的几种不同形状的金属玻璃首饰、吊坠示意图。具体实施方式下面将结合附图和实施例来具体说明本专利技术。实施例1PdxCuyPzNi100-x-y-z金属玻璃项链吊坠a)配制PdxCuyPzNi100-x-y-z金属玻璃成分x,y,z为原子百分比，其中30<x<50,20<y<40,10<z<30,0<100-x-y-z<20。利用锯条、锉刀等机械工具配制所需的金属玻璃首饰元素成分；每种元素的质量误差控制在0.001g以内。b)制备铜模：选取具有优异导热性能的紫铜(即无氧铜)，根据所需金属玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属玻璃，其特征是：所述金属玻璃的分子式为PdxCuyPzNi100‑x‑y‑z，其中x,y,z为原子百分比，其中30<x<50,20<y<40,10<z<30,0<100‑x‑y‑z<20。

【技术特征摘要】
1.一种金属玻璃，其特征是：所述金属玻璃的分子式为PdxCuyPzNi100-x-y-z，其中x,y,z为原子百分比，其中30<x<50,20<y<40,10<z<30,0<100-x-y-z<20。2.一种金属玻璃首饰，采用权利要求1所述的金属玻璃制成。3.一种制备权利要求1所述的金属玻璃首饰的制备方法，包括步骤：A)配制PdxCuyPzNi100-x-y-z金属玻璃成分x,y,z为原子百分比，其中30<x<50,20<y<40,10<z<30,0<100-x-y-z<20，配制所需的金属玻璃首饰元素成分；每种元素的质量误差控制在0.001g以内；B)制备模具：选取具有优异导热性能的模具材料，根据所需金属玻璃首饰形状、大小不同，在模具材料上加工出对应的型腔结构；C)熔化Cu、P、Ni：将步骤A)配制的Cu、P、Ni三种成分放入耐热石英管中，然后封闭成真空状态；将含有三种元素的真空石英管以15-20摄氏度每分钟的加热速度进行加热至800-850摄氏度保温2-3个小时，使三种元素充分熔化，混合均匀；将石英管随炉冷却至室温，将石英管砸破，取出熔炼均匀的合金；D)金属玻璃母合金熔炼：将步骤C)所得的合金与步骤A)配制的Pd元素抽真空，然后关闭真空阀门，充入保护气体至0.5-1Pa；对合金和Pd进行充分熔炼，熔炼温度控制在1000-1200摄氏度，熔炼30-60s，熄灭电弧；待熔体冷却后将合金翻面，然后再用电弧对其进行熔炼；此过程反复持续3-5遍，以使各组分混合均匀，得到金属玻璃母合金；E)浇铸：将步D)中得到的金属玻璃母合金放入真空电弧炉中熔化，熔体温度控制在1000-1200摄氏度；在熔体熔化的过程中，对其施加以负压约为0.05-0.1Pa，使熔体以较快的速率充型到步骤D)所得的模型腔中，得到金属玻璃首饰件；此过程中金属玻璃母合金熔体的降温速率约为600-800摄氏度每秒。4.如权利要求3所述的属玻璃首饰的制备方法，其特征是，还包括步骤：F)对步骤E)得到的金属玻璃首饰进行去除毛刺、飞边、打磨抛光等后处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：马将，梁雄，龚峰，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44