一种绿色环保饰用白铜合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种绿色环保饰用白铜合金及其制备方法，该白铜合金包括锌15～25％wt，银15～25wt％，锡0.5～1.5wt％，锗1～2wt％，钕0.01～0.1wt％，硼0.002～0.01wt％，其余为铜。上述白铜合金适合用作首饰装饰材料，通过合金元素的优化匹配，使白铜合金获得良好的综合性能，合金对人体友好，不存在致敏风险，绿色环保，并且具有优良的抗菌功能；合金呈现柔和舒适的颜色，装饰效果优良；合金不存在与石膏铸型反应化学反应的元素，能采用首饰行业广泛应用的石膏型精密铸造工艺成型，且具有良好的铸造性能；合金可以很好地满足镶嵌宝石的要求，合金具有较好的耐蚀性，抗晦暗变色性能优良。抗晦暗变色性能优良。抗晦暗变色性能优良。

【技术实现步骤摘要】
一种绿色环保饰用白铜合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及白铜合金
，尤其涉及一种绿色环保饰用白铜合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]白铜广泛用于拉链、眼睛架、硬币、饰品等产品，是重要的饰品材料之一。现有饰品用白铜材料均以镍作为漂白元素，镍释放率超过国际和国内标准达35倍以上，存在严重的镍致敏风险。症状较轻的患者仅表现在首饰与皮肤接触的部位，如耳部、颈部、手腕、手指处有过敏症状；而症状较重的患者则会出现全身过敏反应，先是皮肤红肿，接着开始起小丘疹、水疱。一旦某人出现了镍过敏，他(她)会终生有过敏反应。
[0003]1991年欧洲技术委员会专门成立了工作组对镍过敏问题进行研究。工作组测试了镍在汗液中的溶出情况，最后提出了一项镍指令给欧洲议会，并于1994年6月最终被接受，即“94/27/EC镍指令”。该指令明确规定了长期与人体皮肤接触的饰品的镍释放率阈值，以及穿刺饰品的含镍量的阈值，超标饰品不得投放市场。2011年又对镍释放率的阈值进行了加严。欧洲以外的许多国家均先后采用了类似的标准，中国也于2002年制定的国家标准GB11887
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2002中，有关首饰镍含量及镍释放率的规定也沿用了欧洲镍指令的要求。
[0004]另外，首饰常携带大量细菌，可能会引起皮肤疾病和感染，而微生物环境也会加速材料的腐蚀。特别是夏天出汗较多，戒指套在手上不常取下，容易藏污纳垢，局部潮湿易使细菌大量繁殖，引起皮肤病。世卫组织WHO全面研究了手的卫生对医院护理感染的影响，并做出了相应规范，列举了大量案例说明手指佩戴戒指后的带菌情况，发现戒指底部皮肤携带的革兰氏阴性菌(如阴沟肠杆菌、克雷伯士菌、不动杆菌等)，以及金黄色葡萄球菌、念珠菌等均明显增多，尤其是不注意清洁的脏戒指和首饰会寄宿大量的细菌。而且许多护理人员不清楚佩戴首饰与携带细菌的关系，不相信戒指会增加感染的风险，相当比例的人员经常带戒指工作，导致多起院内感染事故。为此，WHO建议在护理时不带戒指或其它饰品，常规护理带婚戒或许可以接受，但是在手术室等高风险的场合，应脱除所有首饰。英国公布禁令，禁止医生在医院内穿长袖衣服、戴首饰和打领带，以防止“抗药性金黄葡萄球菌”(MRSA)等目前抗菌药难以杀灭的细菌传给病人。
[0005]因此，如果饰品材料本身具有很好的防止过敏和抗菌性能，对于减轻或消除首饰致敏和带菌问题无疑具有重要意义。
[0006]在传统技术中，围绕镍白铜的镍致敏问题以及铜合金的抗菌问题，部分研究人员开展了无镍白铜和抗菌铜的研究，并取得了一定成果。但是，这些研究并非针对饰品材料而开发的，其成果基本上都不适合用于制作饰品。例如，专利CN201210109779.1公开了一种造币用无镍白铜合金及其制备方法，所述白铜包含元素的质量百分比为：Zn16.0～19.0％、Mn3.0～4.0％、Ti2.3～3.5％、Fe0.3～0.6％、Al0.3～0.6％、Sb0.2～0.4％、Ce0.05～0.2％、杂质总量不大于0.9％，余量为铜。该合金中含有有害元素锑，不适合用于饰品。专利CN201010262393.5公开了一种含稀土添加元素的无镍白铜合金及其板材制备方法，其组成
包括0.02～0.1％稀土元素，5～20％锌，8～18％锰，0.5～2.0％铝，0～0.5％铁，0～0.5％钛，0～0.1％锆，余量为铜，该合金中含有大量的锰，熔炼过程中容易形成碱性氧化物，与石膏铸型表面发生化学反应形成严重粘砂，因而不适合用作饰品材料。专利CN201910575930.2公开了一种无镍白铜合金及制备方法，其成分和含量如下：19～21％锰、8～10％锌、8～9％钛、5～6％铝、0.8～1.0％铁、0.05～0.08％银、0.010～0.015％稀土元素RE、0.6～0.7％磷、0.1～0.2％硼、余量为铜，该合金中含有大量的锰和钛，不适合用于石膏型精密铸造工艺。专利CN02112102.8公开了一种铜基高锡硼合金，它包含有12～18％锡，0.01～2％硼，铁、铝、钛、磷、锌五种元素中至少一种及余量的铜和杂质，但是该合金含有大量的锡，在组织内形成网状脆性相，导致材料的韧塑性明显降低，无实际应用价值。专利CN02151489.5公开了无镍白铜合金及无镍白铜合金的生产方法，其组成为CuaZnbTic或CuaZnbTicXd，其中，X至少是一种选自Al、Sn、Ag和Mn的元素，用质量百分数表示的b、c和d分别为0.5≤b≤30、1≤c<7和0.1，该合金含有的1～7％的钛，难以满足首饰成型要求。专利CN201480066716.X公开了一种白色抗菌铜合金，其合金成分为大于60％的铜，以及镍、锌、锰、锑、锡、铝、硫、铁、铅等各种合金元素，最终使铜合金呈现出白色光泽并具有抗菌性，但由于其成分中含有8～10％Ni，0.1～1％Sb，0～0.09％Pb，这些有害元素使得该材料不能适用于首饰，同时它还含有8～12％Mn，0～0.6％Fe，使得其不适合采用石膏型精密铸造成型工艺。专利CN201810739567.9公开了一种含银抗菌铜合金及其制备方法，其组成为银0.07％～0.15％，铜99.75％～99.92％，其它杂质0.01～0.1％，但是这种材料的颜色与纯铜基本一致。

技术实现思路

[0007]为了克服现有技术的不足，针对当前饰用白铜存在的问题，本专利技术目的之一在于提供一种绿色环保饰用白铜合金，解决上述传统技术的问题，其对人体友好，不存在致敏风险，绿色环保，并且具有优良的抗菌功能；合金呈现柔和舒适的颜色，装饰效果优良，并具有较好的耐蚀性，抗晦暗变色性能优良。
[0008]本专利技术的目的之二在于提供一种绿色环保饰用白铜合金的制备方法，其制备工艺简单，易于推广。
[0009]本专利技术目的之一采用如下技术方案实现：
[0010]一种绿色环保饰用白铜合金，包括如下重量百分比的组分：
[0011]锌15～25％wt，银15～25wt％，锡0.5～1.5wt％，锗1～2wt％，钕0.01～0.1wt％，硼0.002～0.01wt％，其余为铜以及不可避免的杂质元素。
[0012]即，本专利技术的绿色环保饰用白铜合金通过铜与锌、银、锡、钕、硼、锗等元素配合，通过合金元素的优化匹配，使白铜合金获得良好的综合性能，合金对人体友好，不存在致敏风险，绿色环保，并且具有优良的抗菌功能；合金呈现柔和舒适的颜色，装饰效果优良；合金不含与碳发生反应的元素，能采用首饰行业中常用的石墨坩埚熔炼的液相线；合金的液相线不超过860℃，不存在与石膏铸型反应化学反应的元素，能采用首饰行业广泛应用的石膏型精密铸造工艺成型，且具有良好的铸造性能；合金的硬度介于HV110～150之间，可以很好地满足镶嵌宝石的要求，合金具有较好的耐蚀性，抗晦暗变色性能优良。
[0013]其具体的技术原理为：
[0014]作为与人体体表长期接触的饰品材料，首先要求对人体友好，除了不含镍或者镍释放量在要求的阈值范围内之外，更不能含有铅、锑、镉等其它有害元素，同时，首饰的结构纤细复杂，大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绿色环保饰用白铜合金，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：锌15～25％wt，银15～25wt％，锡0.5～1.5wt％，锗1～2wt％，钕0.01～0.1wt％，硼0.002～0.01wt％，其余为铜以及不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的绿色环保饰用白铜合金，其特征在于，所述不可避免的杂质元素的总含量不超过0.1wt％。3.根据权利要求1所述的绿色环保饰用白铜合金，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：锌20％wt，银15wt％，锡0.5wt％，锗2wt％，钕0.01wt％，硼0.002wt％，其余为铜以及不可避免的杂质元素。4.根据权利要求1所述的绿色环保饰用白铜合金，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：锌24.4％wt，银20wt％，锡1wt％，锗1.5wt％，钕0.05wt％，硼0.005wt％，其余为铜以及不可避免的杂质元素。5.根据权利要求1所述的绿色环保饰用白铜合金，其特征在于，包括如下重量百分比的组分：锌15％wt，银25wt％，锡1.5wt％，锗1wt％，钕0.1wt％，硼0.01wt％，其余为铜以及不可避免的杂质元素。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁军平，
申请(专利权)人：广州番禺职业技术学院，
类型：发明
国别省市：