首饰用银铟合金的制备与性能研究

发布时间：2017-09-11 20:35

  本文关键词：首饰用银铟合金的制备与性能研究

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【摘要】：纯银因其具有美丽的光泽、低廉的价格,广泛应用于首饰材料,深受消费者的喜爱。但是银在空气中易被硫化变黑,影响美观,加之质地柔软,不能牢固镶嵌宝石,制约着银饰品的推广。目前普遍采用在925银表面镀铑的方式来缓解银合金变色,但是膜层磨损后,内部银合金会继续硫化变色,这是首饰银及其制品在使用中存在的主要问题。因此,提高银合金抗变色性、硬度最为有效的方法是合金化。铟具有明亮的色泽,与银相比略带蓝色调,铟在空气中不易因氧化失去光泽。稀有金属铟的开发及市场应用较为欠缺,导致大量铟囤积,曾有学者提出藏铟于民的设想,通过首饰用合金材料的应用是这一设想的有效实施方式。本文制备了银铟合金以及贱金属合金化(Sn、Zn)、稀土合金化(Y)银铟合金,通过腐蚀变色实验、力学性能对比分析更为优越的银铟合金,并加工制备出一件银铟合金饰品。本文采用了金相分析(OM)、维氏硬度、光纤光谱仪、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)结合能谱分析(EDS)、差热分析(DTA)及XPS检测等对合金样品进行了表征和硫化腐蚀、汗化腐蚀、氧化、维氏硬度及反射率测试,实验分析结果表明：(1)对银铟合金进行反射率测试,发现银铟合金对可见光的反射率较高,含Y银铟合金色调偏黄,与纯银相比略显暖色调,添加Sn、Zn的银铟合金与含Y银铟合金相比略白,所以银铟合金具有作为首饰用合金的潜在价值。(2)含铟量小于5%的银铟合金具有较大的晶粒,随着1n的添加逐渐有杂乱的树枝晶析出。添加稀土Y和添加S、Zn具有细化晶粒的作用,并明显提高了合金的铸态硬度。稀土Y偏聚在晶界处,起到了钉扎晶界,抑制位错运动的作用。三种合金中,随着In含量的升高,逐渐析出第二相,起到了第二相强化的作用,使合金的硬度得到了显著的提高。(3)与925银、含Sn、Zn的银铟合金相比,含Y银铟合金表现出了良好的抗变色性。在硫化实验中含Y银铟合金的抗硫化变色性良好的,增重速率最小,其硫化腐蚀为缓慢的晶界腐蚀。而含Sn、Zn的银铟合金,随着氧化膜被腐蚀,硫化腐蚀情况加重。925银中主要是铜发生硫化,生成大量黑色产物覆盖在合金表面上。(4)银铟合金与纯银进行浇注对比,发现银铟合金铸件横截面存在缩孔,但表面光洁,其他浇注缺陷少。缩孔形成的可能是由于冷却速度过快,使银铟合金中产生枝晶,影响了合金的流动性。纯银铸件横截面具有大量细小孔洞形成的缩松,并存在夹杂物,使抛光横截面看起来粗糙,光泽度明显弱于银铟合金。
【关键词】：银铟合金 稀土 硫化腐蚀 反射率
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.32;TS934.3
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-33
• 1.1 白银的发展历史与饰品分类12-14
• 1.1.1 白银的发展历史12
• 1.1.2 银饰品的分类12-14
• 1.2 首饰用银合金的加工工艺14-21
• 1.2.1 表面处理工艺15-17
• 1.2.2 首饰浇注工艺17-21
• 1.2.2.1 首饰铸造工艺18-19
• 1.2.2.2 首饰铸造的常见缺陷19-21
• 1.2.3 其他制作工艺21
• 1.3 银合金的腐蚀与防护21-29
• 1.3.1 银的电化学特征21-22
• 1.3.2 银的腐蚀变色22-25
• 1.3.2.1 氧气22-23
• 1.3.2.2 硫化物23-24
• 1.3.2.3 其它反应物24-25
• 1.3.3 银合金的腐蚀防护技术25-29
• 1.3.3.1 表面处理25-26
• 1.3.3.2 合金化26-28
• 1.3.3.3 银合金的强化工艺与机制28-29
• 1.4 银合金应用中存在的问题29-30
• 1.5 银铟合金的研究现状30-31
• 1.6 课题研究内容和意义31-32
• 1.6.1 研究内容31-32
• 1.6.2 研究意义32
• 1.7 本章小结32-33
• 第二章 实验方案与测试方法33-40
• 2.1 实验流程33-34
• 2.2 实验方案的确立34-36
• 2.2.1 合金系的选择34-35
• 2.2.2 合金元素的选择与样品的制备35-36
• 2.3 分析测试手段36-37
• 2.3.1 显微组织分析36
• 2.3.2 物相分析36
• 2.3.3 维氏硬度测试36
• 2.3.4 XPS测试36-37
• 2.3.5 光纤光谱仪测试37
• 2.3.6 扫描电镜37
• 2.4 合金性能实验方法37-39
• 2.4.1 人工汗液腐蚀实验37
• 2.4.2 氧化实验37-38
• 2.4.3 硫化腐蚀实验38
• 2.4.4 力学性能试验38-39
• 2.4.5 首饰制作39
• 2.5 本章小结39-40
• 第三章 银铟合金的显微组织与力学性能40-55
• 3.1 相组成40-41
• 3.2 微观组织41-46
• 3.3 力学性能分析46-54
• 3.3.1 硬度测试46-47
• 3.3.2 银铟合金的拉伸47-48
• 3.3.3 含Y银铟合金的轧制与时效处理48-54
• 3.3.3.1 含Y银铟合金的轧制48-50
• 3.3.3.2 含Y银铟合金的回复与再结晶50-52
• 3.3.3.3 含Y银铟合金的抗时效软化52-54
• 3.4 小结54-55
• 第四章 银铟合金表面性能测试55-67
• 4.1 银铟合金的反射率55-56
• 4.2 银铟合金在人工汗液中腐蚀行为56-59
• 4.3 氧化实验59-62
• 4.4 银铟合金的硫化腐蚀行为62-66
• 4.5 小结66-67
• 第五章 银铟合金首饰的加工工艺67-71
• 5.1 首饰浇铸过程67-68
• 5.2 浇铸缺陷的观察68-70
• 5.3 本章小结70-71
• 第六章 结论71-72
• 致谢72-73
• 参考文献73-79
• 附录 攻读硕士学位期间所发表的论文79

【参考文献】

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本文编号：832936