一种耐腐蚀抗变色银合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐腐蚀抗变色银合金及其制备方法，耐腐蚀抗变色银合金的成分重量百分比为：银９０～９３％，铜５～７％，铝１～３％，钇０．０１～０．１％。制备方法包括以下步骤：（１）将上述配比的铜、钇和铝在真空熔炼炉中熔化，制备中间合金，备用；（２）在中频感应炉中熔化配比的银，待温度到９５０～１０５０℃，加入中间合金，用木炭做覆盖剂；升温至１０００～１１００℃，使中频感应炉内的银和中间合金熔化，然后搅拌，使之混合均匀，即可出炉。结果显示：这种银合金在Ｎａ↓［２］Ｓ溶液中抗腐蚀能力相对普通９２５银大幅提高。本发明专利技术公开的银合金制备工艺简单，成本低，安全无毒性，力学性能良好，耐腐蚀性能良好，暴露在大气条件下长期使用不变色。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种银合金，具体地说涉及一种主要用于银器、银首 饰、银币或奖牌的耐腐蚀抗变色银合金及其制备方法。
技术介绍
由于银及其银合金以其独特的光泽效果、抗菌以及较为低廉的成 本，自古以来就得到人们的喜爱，并被广泛用于制造首饰、餐具及各种装饰品，上述用银占世界用银总消耗量的25 30%。但是无论是纯 银制品还是镀银产品，由于空气或者人体汗液中都含有硫，这些银产 品都很容易被侵蚀而变色。银与空气中悬浮的二氧化碳、硫化氢及水 分作用，在银表面形成一层晦暗的硫化银，而且随着反应深入，此硫 化银层不断增厚，使银表面慢慢由原来的光亮银色变成黄色，再变成 棕色，最后变成黑色。因此，开发一种耐腐蚀抗变色的银合金技术是 迫切需要的。这对珠宝制造业、金属制品业以及表面处理业生产高素 质的银产品尤其重要。为了提高银的硬度，最为普遍的方法是在银中加入7.5% (重量) 的铜，这就是通常所称的925银，或标准纯银。然而925银仍然很容 易被硫化腐蚀。防止银硫化变色常用的方法是在金属银中加入其他贵 金属，如美国专利4255191、美国专利4909985、美国专利5037708 中所述，在金属银中加入金、铂、钯、铑、铱、钌等金属，形成硬银 合金，该方法制成的硬银合金己经用于金属假牙的生产。然而，由于 上述贵金属价格昂贵，而且这些合金中贵金属的含量比较高(4一 48%),造成生产成本增加，使该方法很难被广泛应用，而且此银合金 抗硫化的效果并不稳定。近一个世纪以来，世界各国都进行了抗变色银合金方面的研究 工作，在低成本的条件下提高银合金抗晦暗变色的性能，但收效甚微， 至今未见卓有成效的抗变色银合金制品上市。参看国内的有关银合金的专利，其制备方法都是将银合金的成 分进行配比，然后依次加入其他元素，但是一些化学性质较活泼的合 金元素与银一起添加熔炼时，会遇到合金元素的熔炼损耗大、合金成 分难以精确控制、银合金很难达到预期的性能技术指标要求等一系列 问题。
技术实现思路
3本专利技术所要解决的第一个技术问题是是提供一种耐腐蚀抗变色 性能好，并且制造成本不高的银合金。本专利技术所要解决的第二个技术问题是提供一种熔炼损耗小、合金 成分能精确控制、银合金能达到预期的性能技术指标要求的耐腐蚀抗 变色银合金的制备方法。为了解决上述第一个技术问题，本专利技术提供的耐腐蚀抗变色银合金，其成分重量百分比为银90 93%，铜5 7%，铝1 3%，钇0. 01 0. 1%。为了解决上述第二个技术问题，本专利技术提供的耐腐蚀抗变色银合金的制备方法，包括以下步骤(1) 、将上述配比的铜、钇和铝在真空熔炼炉中熔化，制备中间 合金，俗称"银补口 "，备用；(2) 、在中频感应炉中熔化配比的银，待温度到950 1050°C， 加入银补口 ，用木炭做覆盖剂，以防止金属被氧化；升温至1000 1100 °C，使炉内的银和补口材料熔化，然后搅拌，使之混合均匀，即可出 炉。获得的耐腐蚀抗变色银合金，表面首先用锉刀挫平，然后依次用 180#、 400#、 800#、 1200#、 2000#、 4000#砂纸磨平，然后用金刚石 软膏研磨，接着用超声波在丙酮溶液中清洗30分钟，之后用蒸馏水、 无水乙醇清洗干净，然后放入干燥箱中干燥。采用上述的耐腐蚀抗变色银合金及其制备方法，利用铝元素易被 氧化，能够在银合金表面形成一层致密、稳定的氧化膜来保护合金不 被氧化和硫化、利用铜元素提高银合金的硬度、采用适当含量的钇来 提高银合金的硬度及其抗变色能力，另外，此几种元素相互作用，以 达到更明显的抗变色效果。本专利技术采用常见的金属元素及其稀土元素与银元素制造成银合 金，不仅可以保证银合金的力学性能和表面性能的稳定，而且大大降 低了成本，可以广泛地在装饰业行业以及其他领域中应用。本专利技术提供的耐腐蚀抗变色银合金的制备方法，在制备银合金 时，先将除银以外的合金元素按一定的比例配制、熔炼，制成的标准 中间合金，然后只需将此中间合金与纯银一起熔炼，即得所需要的银 合金，克服了化学性质较活泼的合金元素与银直接熔炼时，合金元素 的熔炼损耗大、合金成分难以精确控制、银合金很难达到预期的性能 技术指标要求等问题。本专利技术的银合金制备工艺简单，成本低，安全无毒性，力学性能 良好，耐腐蚀性能良好，暴露在大气条件下长期使用不变色。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行详细说明，下面的例子只是符合本 专利技术
技术实现思路
的几个实例，并不说明本专利技术仅限于下述实例所述的内 容，本行业中的技术人员依照本专利技术权利要求项制造的产品均属本发 明内容。实施例1:称取5.99克铜、1.5克铝以及0.01克钇，放在真空熔炼炉中熔 化，制备中间合金，俗称"银补口"，备用；称取92.5克银在中频感 应炉中熔化，待温度到105(TC，加入银补口，用木炭做覆盖剂，以防 止金属被氧化；升温至IIO(TC，使炉内的银和银补口熔化，然后搅拌， 使之混合均匀，即可出炉。做成的银合金表面首先用锉刀挫平，然后 依7欠用180#、 400#、 800#、 1200#、 2000#、 4000W砂、纟氏磨平，然后用 金刚石软膏研磨，接着用超声波在丙酮溶液中清洗30分钟，之后用 蒸馏水、无水乙醇清洗干净，然后放入干燥箱中干燥。最后做硫化腐 蚀测试。实施例2:称取5.97克铜、1.5克铝以及0.03克钇，放在真空熔炼炉中熔 化，制备中间合金，俗称"银补口"，备用；称取92.5克银在中频感 应炉中熔化，待温度到95(TC，加入银补口，用木炭做覆盖剂，以防 止金属被氧化；升温至IOO(TC，使炉内的银和银补口熔化，然后搅拌， 使之混合均匀，即可出炉。做成的银合金表面如实施例1中所述磨平、 抛光，做表面处理；再做硫化腐蚀测试。实施例3:称取5.94克铜、1.5克铝以及0.06克钇，放在真空熔炼炉中熔 化，制备中间合金，俗称"银补口"，备用；称取92.5克银在中频感 应炉中熔化，待温度到105(TC，加入银补口，用木炭做覆盖剂，以防 止金属被氧化；升温至1100°C，使炉内的银和银补口熔化，然后搅拌， 使之混合均匀，即可出炉。做成的银合金表面如实施例1中所述磨平、 抛光，做表面处理；再做硫化腐蚀测试。实施例4:称取5. 80克铜、1.5克铝以及0. 1克钇，放在真空熔炼炉中熔 化，制备中间合金，俗称"银补口"，备用；称取92.5克银在中频感 应炉中熔化，待温度到1050°C，加入银补口，用木炭做覆盖剂，以防 止金属被氧化；升温至IIO(TC，使炉内的银和银补口熔化，然后搅拌， 使之混合均匀，即可出炉。做成的银合金表面如实施例1中所述磨平、 抛光，做表面处理；再做硫化腐蚀测试。对比例1:称取6克铜、1.5克铝，放在真空熔炼炉中熔化，制备中间合金，5俗称"银补口"，备用；称取92.5克银在中频感应炉中熔化，待温度 到1050'C，加入银补口，用木炭做覆盖剂，以防止金属被氧化；升温 至1000 1100°C,使炉内的银和补口材料熔化，然后搅拌，使之混合 均匀，即可出炉。做成的银合金表面如实施例1中所述磨平、抛光， 做表面处理；再做硫化腐蚀测试。 对比例2:称取5.79克铜、1.5克铝以及0. 11克钇，放在真空熔炼炉中熔 化，制备中间合金，俗称"银补口"，备用；称取92.5克银在中频感 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐腐蚀抗变色银合金，其特征是：其成分重量百分比为：银９０～９３％，铜５～７％，铝１～３％，钇０．０１～０．１％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：易丹青，吴春莺，吴春萍，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]