[发明专利]铂合金及其生产方法

说明书

发明领域

本发明涉及铂合金及其生产方法。特别地，本发明涉及适用于制造装饰制品的铂合金，所述装饰制品是例如戒指、项链、手镯、耳饰、表带、表体和其它首饰。此外，本发明涉及由该铂合金制成的装饰制品及其生产方法。

发明背景

铂是一种贵金属并且相对昂贵。近年来，铂作为一种用于首饰制造的金属变得日益显著。用于精美首饰的铂通常是以超过85重量％的高浓度被销售。

纯的金属铂(Pt1000)柔软并且不具有大多数首饰应用的机械强度。为此，在大多数首饰应用中，使用各种类型的铂合金。由于当与珠宝结合时其中性颜色因而铂合金是令人满意的，铂合金是低诱发过敏的，它们具有高的拉伸强度，并且由于其高的密度因而具有令人满意的手感重量(heft)。

首饰工业使用三个主要类别的铂合金。这些类别是Pt950、Pt900和Pt850。这些合金分别具有95、90和85重量％的铂含量。通常用于首饰制造中的可商购合金包括Pt/Ir 900/100(90重量％铂和10重量％铱)、PtCu950(95重量％的铂和5重量％的铜)和PtCo950(95重量％的铂和5重量％的钴)。

各种高铂含量的首饰材料在本领域中是公知的。这里使用的术语“高铂含量”是指铂含量等于或大于85重量％的铂合金。

例如，美国专利4,165,983描述了一种用于制造首饰的合金，其包含95重量％铂、1.5-3.5重量％镓和余量的至少一种如下元素：铟、金、钯、银、铜、钴、镍、钌、铱和铑。美国专利5,846,352描述了一种用于制造首饰的热处理的铂-镓合金，其包含1-9重量％镓和少量钯。日本公开专利申请JP 61-133340描述了一种用于制造首饰的合金，其组成为84-96重量％铂、1-10重量％镓、0.5-10重量％铜和0.01-5重量％钴。日本公开专利申请JP 61-034133描述了一种用于制造首饰的合金，其包含84-96重量％铂、0.5-10重量％钴、0.5-10重量％铜和0.01-0.5Y、B、CaB混合稀土。

尽管这些合金具有令人满意的机械和光学性能使得它们适用于首饰制造，然而由于这些合金的高铂含量它们的生产昂贵。

本领域中还存在许多公知的低铂含量首饰材料。这里使用的术语“低铂含量”是指铂含量低于85重量％的铂合金。

美国专利No.6,048,492描述了一种用于首饰产品的铂合金组合物，其包含约58.5重量％铂，26.5-36.5重量％钯和5-15重量％的铱、铜或钌中的任一种。美国专利2,279,763描述了一种延展性铂合金，其包含10-80重量％铂、12-90重量％钯和1-15重量％的钌。

WO2004/059019A1描述了利用铂和其它成分并且要求存在磷的PT-基块体凝固的非晶态合金。该文献中描述的这些非晶态合金是通过将熔融合金从高于熔化温度淬火到环境温度制成的，由此实现该合金的大部分(即非结晶态)结构并且要求大于50％处于非晶态。

已知的低铂含量首饰材料的缺点是它们与高铂含量的首饰材料相比通常具有差的机械和物理性质。特别地，已知的低铂含量首饰材料的可铸造性没有高铂含量合金的好。此外，已知的低铂含量首饰材料的颜色不同于Pt950合金的典型“铂颜色”，这种颜色是精美首饰的大部分顾客所希望的。因此，低铂含量的首饰材料常常由于美观原因被顾客拒绝。实际上，生产兼具高铂含量材料的机械强度和可加工性以及光学性质的低铂含量首饰材料是非常困难的。

由于这些合金的性质和性能的潜在改良，存在对适合用于首饰和艺术应用的其它合金的需求。

因此，希望提供一种适用于首饰的铂合金组合物，该组合物比目前可获得的铂廉价，但仍可提供具有所需技术和光学性质的铂首饰物件。

发明概述

根据本发明，提供了一种改良的低铂含量合金组合物，其包含63.01-69.99重量％铂、1.5-10重量％钴和20.01-35.49重量％铜。根据本发明的合金特别适用于制造装饰制品，例如戒指、项链、耳饰、表带、表体和其它首饰。

令人意外的是，发现尽管本发明的合金具有相对低的铂含量，然而其表现出优异的机械和光学性能，使得它们非常适合于制造装饰产品，例如各种类型的首饰。由于本发明合金的较低密度，能够以显著小于高铂含量合金(例如Pt850、Pt900、Pt950)的成本制造更薄、更亮的结构和铸件。